Życie, jakie znamy, nie powstałoby bez Księżyca i bez niego nie przetrwa. Oto scenariusze katastrofy
Gdyby planeta wielkości Marsa określana jako Theia nie uderzyła w Ziemię u zarania dziejów naszej planety, co było bezpośrednią przyczyną powstania Księżyca, Ziemia nie byłaby tak przyjazna życiu i kto wie, czy teraz w ogóle byśmy istnieli. Gdyby Księżyc nagle zniknął, naszą planetę ogarnąłby chaos, który w niezbyt długim czasie zniszczyłby cywilizację.
Spis treści: Szybka jak Ziemia bez Księżyca Pływy oceaniczne Ukraść Księżyc Czy można zniszczyć Księżyc? Scenariusz końca świata Ziemia nie zawsze miała Księżyc. Najszerzej akceptowana hipoteza mówi, że około 4,5 miliarda lat temu, u samego zarania Układu Słonecznego, obiekt mniej więcej wielkości Marsa, nazwany Theia, zderzył się z młodą Ziemią. Uderzając pod kątem, wzbił chmurę szczątków, które przez długi czas wirowały wokół nas niczym pierścienie wokół Saturna, by następnie złączyć się i stworzyć naszego naturalnego satelitę. To był naprawdę kluczowy moment w historii nie tylko samej planety, ale przede wszystkim życia, jakie na niej powstało. Szybka jak Ziemia bez Księżyca Gdyby Księżyc nigdy nie powstał, Ziemia byłaby zupełnie innym miejscem. W związku z tym, że nic nie spowalniałoby obrotu planety, doba trwałaby zdecydowanie krócej: nawet 5 do 10 godzin. Szybszy obrót powodowałby wiatry o prędkości 160–200 km/godz., smagające powierzchnię Ziemi. Oś nachylenia Ziemi chwiałaby się, prowadząc do dramatycznych zmian temperatur w skali tysięcy do milionów lat. To pojawienie się Księżyca sprawiło, że obrót Ziemi wokół własnej osi wydłużył się z pierwotnych 5 godzin do obecnych 24. Księżyc ustabilizował też nachylenie osi naszej planety. Współczesne nachylenie, wynoszące 23,5°, daje Ziemi przewidywalny, dość stały klimat oraz pory roku. Bez Księżyca stabilizującego to nachylenie możliwe byłoby jego gwałtowne zmienianie się – od braku nachylenia – co oznacza brak pór roku, po bardzo duże nachylenie oznaczające ekstremalne warunki pogodowe, a nawet epoki lodowcowe. Pływy oceaniczne I jedna z najważniejszych kwestii – pływy oceaniczne powstające poprzez oddziaływanie grawitacyjne Księżyca. Odgrywają one kluczową rolę w regulacji ciepła w oceanach. Chłodniejsza, głębsza woda oceaniczna jest wciągana do zatok i ujść rzek podczas przypływu, gdzie się ogrzewa. Pływy mają również ogromny wpływ na wielkie prądy oceaniczne, a tym samym na cyrkulację oceaniczną. Te prądy z kolei wpływają na wiatry nad nimi, które odgrywają istotną rolę w regulowaniu klimatu obszarów przybrzeżnych. Nagłe zniknięcie sił pływowych napędzających te mechanizmy miałoby olbrzymi wpływ na rozprowadzanie ciepła i energii po planecie, zmieniając temperaturę i klimat w coś, co ledwo byśmy rozpoznali. A co gdyby Księżyc nagle zniknął? W tym wypadku najlepszym scenariuszem dla nas byłoby, gdyby po prostu nagle wyparował. Choć należałoby to określić mianem „wyboru najmniejszego zła”. Ukraść Księżyc Zacznijmy od tego, że oceany na Ziemi miałyby znacznie mniejsze pływy – około jednej trzeciej obecnych. Pływy mieszają materiały w oceanach, co pozwala nadmorskim ekosystemom się rozwijać. Zwierzęta żyjące w tych środowiskach – kraby, małże, rozgwiazdy, ślimaki – polegają na pływach, aby przetrwać. Bez ekosystemów przybrzeżnych mogłoby to wywołać efekt domina dla innych zwierząt lądowych i morskich oraz doprowadzić do masowych wymierań. Brak pływów to również brak stabilizacji klimatu. Temperatury na Ziemi stałyby się ekstremalne i nieprzyjazne życiu, jakie znamy. Utracilibyśmy też stale zimne regiony: bieguny, które zawierają olbrzymie ilości lodu. Lód by się stopił, a poziom oceanów wzrósłby, zmieniając linie brzegowe na całym świecie. Kraje takie jak Holandia znalazłyby się pod wodą. Poza tym nic nie stabilizowałoby osi obrotu Ziemi, a wahania mogłyby stać się ekstremalne i chaotyczne. W takim scenariuszu przewidywalne pory roku zniknęłyby, a bieguny mogłyby okresowo znajdować się na równiku. Rezultatem byłaby drastyczna zmiana warunków sprzyjających życiu, ponieważ dawniej przewidywalne środowisko stałoby się wrogie dla wielu form życia. Czy można zniszczyć Księżyc? Na całe szczęście żaden Gru nawet z milionem Minionków nie ukradnie Księżyca. Jednak zawsze istnieje pewne prawdopodobieństwo, że Srebrny Glob zostanie zniszczony. Na całe szczęście my, Ziemianie, nie mamy broni zdolnej zniszczyć Księżyc. Zacznijmy od tego, że Księżyc jest ogromny. Ma średnicę około 3474 km i masę 7,3 × 10²² kg. Energia potrzebna, by rozsadzić Księżyc, to rząd 10²⁹ dżuli. Czyli cały arsenał nuklearny znajdujący się na naszej planecie to o milion razy za mało. Gdyby jednak pojawiła się jakaś Gwiazda Śmierci i obrała za cel nasz Księżyc, scenariuszy jest klika. Jeśli Księżyc pękłby na klika dużych kawałków, te nadal krążyłyby wokół Ziemi i generowały nieustanne, trwające tysiąclecia bombardowania. Spadające na naszą planetę meteoryty wywoływałyby pożary, zasnuwały niebo popiołami podobnie jak erupcje wulkanów i w dość szybko doprowadziły do zniszczenia naszej cywilizacji. Nie oznacza to, że całe życie na Ziemi by wyginęło. Ale nasza cywilizacja nie miałaby szans. Gdyby Księżyc został rozbity na małe części (jak w filmie „Niepamięć” i książce „7EW”), te utworzyłyby po pewnym czasie pierścień wokół Ziemi. Też przez tysiące lat spadałyby na Ziemię, choć wydarzenia jednorazowe mogłyby być mniej katastrofalne. Jednak w dłuższej perspektywie efekty byłby podobny. Scenariusz końca świata Na całe szczęście Gwiazda Śmierci nie istnieje. Istnieją za to całkiem pokaźne planetoidy. Powiedzmy, że w Księżyc uderzyłaby ogromna planetoida porównywalna z planetą karłowatą Ceres. W takiej sytuacji mówimy już o energiach rzędu ~10²⁸ dżuli dla prędkości ok. 20 km/s. Wartości te zbliżają się do energii wiązania grawitacyjnego Księżyca, a to oznacza, że w zależności od kąta i prędkości uderzenia planetoidy, Księżyc mógłby zostać częściowo, a nawet niemal całkowicie rozerwany. Powstałaby populacja dużych fragmentów poruszających się po orbitach okołoziemskich. Przez kolejne tysiąclecia mieszkańcy Ziemi żyliby w nieustannym zagrożeniu. Część odłamków nieuchronnie spadałaby na powierzchnię planety, prowadząc do wielokrotnych uderzeń w skali globalnej, podczas gdy inne mogłyby utworzyć tymczasowy pierścień lub pas gruzu wokół Ziemi, który stopniowo by się rozpraszał. Jest to scenariusz, w którym świat w znanej nam formie miałby bardzo duże szanse przestać istnieć. Nasza autorka Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Jak starożytni Grecy zmierzyli obwód Ziemi bez nowoczesnych technologii?
Obwód Ziemi można było poznać już ponad 2000 lat temu – i to bez zaawansowanych technologii. Grecki uczony Eratostenes dokonał tego przy pomocy prostych narzędzi i logicznego myślenia. Jego metoda była zaskakująco dokładna. Dziś Eratostenesa uznaje się go za twórcę geodezji. Oto jak dokonał, wydawać by się mogło, czegoś niemożliwego.
Spis treści: Czym zasłynął Eratostenes? Jak Grek obliczył obwód Ziemi? Pizza wyjaśnia wszystko Zagadka greckich stadionów Metoda naukowo bez zarzutu Urodzony w 276 r. p.n.e. w starogreckiej Cyrenie (dzisiejsza Libia) Eratostenes był uznanym matematykiem, geografem, poetą, astronomem i teoretykiem muzyki. W pewnym momencie przeniósł się do Egiptu, żeby objąć szefostwo Biblioteki Aleksandryjskiej, jednej z najbardziej znanych bibliotek w historii. Czym zasłynął Eratostenes? Uczony był pierwszą znaną nam osobą, która w naukowy sposób obliczyła obwód Ziemi, i to ze zdumiewającą dokładnością. Do naszych czasów nie zachowało się niestety jego dzieło „O pomiarze Ziemi”, w którym zawarł wyniki obliczeń, ale kilka stuleci później (nie wiemy dokładnie kiedy) streścił je grecki astronom Kleomedes. Jak Grek obliczył obwód Ziemi? Eratostenes uważał, że Ziemia jest kulą. Wiedział, że w dzień letniego przesilenia, najdłuższy dzień roku na półkuli północnej, słońce świeci bezpośrednio na zwrotnik Raka, rozświetlając wnętrza nawet najgłębszych studni. Wiedząc, że w południe czasu miejscowego – czyli w takim momencie dnia, kiedy słońce znajduje się najwyżej na niebie – głęboką studnię w Syene (dzisiejszym egipskim Asuanie) rozświetlało padające prosto z góry światło słońca, Eratostenes postanowił poznać pozycję słońca o tej samej porze w Aleksandrii. Tak się złożyło, że oba miasta leżały na tym samym południku, więc południe czasu miejscowego przypadało w nich równocześnie. Aby znaleźć kąt, pod jakim promienie słoneczne padają na Ziemię, Eratostenes zmierzył ten pomiędzy pionowym słupem nazywanym gnomonem a linią łączącą wierzchołek słupa z końcem jego cienia. Okazało się, że wynosi on 7,2 stopnia. Podobny gnomon znajdujący się w Syene nie rzucał żadnego cienia, a więc tam mierzony kąt był równy zero. Pizza wyjaśnia wszystko A teraz wyobraźmy sobie, że zabieramy się za wycięcie kawałka pizzy. Wszyscy wiedzą, że najlepsza część to chrupiąca skórka (prawda?), a im większy kąt w środku kawałka, tym większą porcję brzegu ciasta się dostaje – i tym więcej chrupania. Innymi słowy, stosunek kawałka obwodu koła wycinanego przez dwa promienie do całego obwodu jest równy stosunkowi kąta zawartego pomiędzy tymi promieniami do 360 stopni mieszczących się w całym kole. A zatem odległość między Syene a Aleksandrią podzielona przez obwód Ziemi równa się kątowi środkowemu między dwoma miastami podzielonemu przez 360 stopni. Tak się składało, że dystans dzielący obie miejscowości już wówczas zmierzono i wynosił on 5000 stadionów (stadion jest starożytną jednostką miary). Eratostenesowi brakowało już tylko kąta środkowego między dwoma miastami. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2026/01/Zrzut-ekranu-2026-01-21-130452-e2946a5.png" width="924" height="473" alt="W dzień letniego przesilenia promienie słoneczne padają prostopadle na ziemię w Syene i rzucają cienie w Aleksandrii. Kąt środkowy pomiędzy Syene a Aleksandrią oraz kąt pomiędzy promieniami słonecznymi a aleksandryjskim gnomonem są sobie równe. Te dane wystarczyły Eratostenesowi do obliczenia obwodu Ziemi z zaskakującą dokładnością" title="W dzień letniego przesilenia promienie słoneczne padają prostopadle na ziemię w Syene i rzucają cienie w Aleksandrii. Kąt środkowy pomiędzy Syene a Aleksandrią oraz kąt pomiędzy promieniami słonecznymi a aleksandryjskim gnomonem są sobie równe. Te dane wystarczyły Eratostenesowi do obliczenia obwodu Ziemi z zaskakującą dokładnością" /> Uczony założył, że promienie słoneczne są do siebie równoległe – co tak właściwie nie jest prawdą, ale z praktycznego punktu widzenia wydaje się rozsądnym założeniem. Słońce znajduje się tak daleko od Ziemi i jest od niej tyle razy większe, że raptem niewielka cząstka jego promieni dociera do naszej planety, a to czyni je niemalże równoległymi. Oznacza to, że kąt środkowy między Syene a Aleksandrią oraz kąt między aleksandryjskim gnomonem a promieniami słonecznymi powstają z przecięcia przez tę samą prostą (przedłużony promień między środkiem Ziemi a Aleksandrią) dwóch innych prostych równoległych (przedłużonych promieni słonecznych padających w Syene i Aleksandrii). Zagadka greckich stadionów Dzięki staremu geometrycznemu twierdzeniu, którego wciąż uczymy się na lekcjach matematyki, Eratostenes wiedział, że to para równych sobie kątów. Znaczyło to, że kąt środkowy między naszymi dwoma miastami równał się jednej pięćdziesiątej całego okręgu, z czego uczony wywnioskował, że odległość między Syene a Aleksandrią stanowi pięćdziesiątą część obwodu Ziemi. I tak otrzymał pierwszą naukowo oszacowaną wartość obwodu planety: 50 · 5000 = 250 000 stadionów. Historycy spierają się, ile dokładnie mierzył stadion, a to uniemożliwia definitywną ocenę dokładności szacunków Eratostenesa. Zostawmy jednak na boku te spory, gdyż większość badaczy i badaczek zgadza się, że otrzymał wynik niewiarygodnie bliski rzeczywistych 40 tysięcy kilometrów z drobnym okładem. Metoda naukowo bez zarzutu Eratostenes miał sporo szczęścia, bo popełnił po drodze kilka wzajemnie się znoszących błędów. Na przykład Syene nie leży dokładnie na zwrotniku Raka, ale jest trochę przesunięte na północ. Dodatkowo – wbrew jego założeniu – Syene i Aleksandria nie znajdują się na tym samym południku, bo drugie z miast leży bardziej na zachód. Cóż, modele matematyczne nigdy perfekcyjnie nie odwzorowują rzeczywistości. Najważniejsze jest to, że metoda Eratostenesa była naukowo bez zarzutu i gdyby uczony dysponował dokładniejszymi narzędziami mierniczymi, jego szacunki nie różniłyby się od dzisiejszego stanu wiedzy. Właśnie dlatego uważa się go często za twórcę geodezji, a więc nauki zajmującej się pomiarami kształtu Ziemi, jej orientacji w przestrzeni i jej pola grawitacyjnego. To jest fragment książki autorstwa Pauliny Rowińskiej pt. „Mapomatyka. Jak mapy prowadzą nas i zwodzą” w przekładzie Michała Rogalskiego, która ukazała się nakładem Wydawnictwa RN. Tytuł, wstęp, skróty i śródtytuły pochodzą od redakcji.
Rekordy niskiej temperatury biją na głowę nasze polskie zimy. Oto najzimniejsze miejsca świata
Minusowe temperatury w Polsce to nic w porównaniu z rekordami mrozu notowanymi na świecie. Naukowcy od dekad badają zarówno naturalne bieguny zimna, jak i temperatury osiągane w kosmicznej próżni i laboratoriach. Gdzie jest najzimniej?
W tym artykule: Najzimniejsze miejsca na świecie Najniższa temperatura na Ziemi Czym jest temperatura? Najzimniejsze miejsce w kosmosie Najniższa temperatura uzyskana w laboratorium Czy istnieje górna granica temperatury? Gdy zimą temperatury spadają poniżej zera stopni Celsjusza, zaczynamy mówić o mrozach. Jednak zmiany klimatyczne sprawiają, że zimy stają się coraz łagodniejsze. Rekordowe mrozy, przynajmniej w Polsce, należą więc raczej do historii. Najzimniejsze miejsca na świecie Gdzie odnotowano najniższą temperaturę w naszym kraju? Mówi się, że polski biegun zimna to Suwałki. W tym mieście faktycznie odnotowuje się niskie temperatury. Czasami mianem polskiego bieguna zimna określa się całą Suwalszczyznę lub wręcz Podlasie. Obecnie jednak najniższe średnie temperatury w zimie oraz roczne notowane są na powstałej w roku 1995 stacji meteorologicznej Nadleśnictwa Świeradów na Hali Izerskiej. W każdym miesiącu notuje się tam temperatury ujemne, a śnieg zalega do maja. Jednak historycznie najzimniejsze miejsce w Polsce to Siedlce. 11 stycznia 1940 r. padł tu oficjalny polski rekord mrozu, wynoszący minus 41 st. C. Nieoficjalny miał zostać pobity w Rabce, 10 lutego 1929 r. Wyniósł aż minus 46 st. C. Temperatura na Księżycu: czy jest zabójcza dla człowieka? Dlaczego astronauci muszą mieć kombinezony? Okazuje się, że temperatura na Księżycu osiąga jeszcze większe wahania dobowe, niż wcześniej sądzono. W ciągu księżycowego dnia, panuje tam ekstremalny upał, a w nocy – niewiarygodny... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/temperatura-na-ksiezycu-czy-jest-zabojcza-dla-czlowieka-dlaczego-astronauci-musza-miec-kombinezony-fot-heritage-space-heritage-images-getty-images-c17ed25.jpeg" width="938" height="472" alt="Temperatura na Księżycu: czy jest zabójcza dla człowieka? Dlaczego astronauci muszą mieć kombinezony? (fot. Heritage Space/Heritage Images/Getty Images)" title="Temperatura na Księżycu: czy jest zabójcza dla człowieka? Dlaczego astronauci muszą mieć kombinezony? (fot. Heritage Space/Heritage Images/Getty Images)" /> Formalnie biegun zimna to punkt, w którym odnotowano najniższą na danej półkuli minimalną temperaturę powietrza. W przypadku półkuli północnej jest to wioska Tomtor na Syberii. Najniższą temperaturę wynoszącą minus 72,2 st. C zarejestrowano tu 14 stycznia 2004 r. Jednak najzimniejsze miejsce na świecie znajduje się na półkuli południowej. To stacja Wostok na Antarktydzie. 20 lipca 1983 r. odnotowano tu minus 89,6 st. C. To mniej niż temperatura, przy której dwutlenek węgla zamienia się w suchy lód! 10 sierpnia 2010 zaobserwowano na Antarktydzie temperaturę minus 93,2 st. C. Jednak ten pomiar nie jest oficjalnie uznawany, ponieważ wykonały go satelity. Najniższa temperatura na Ziemi Rekord zimna na naszej planecie padł wysoko w atmosferze. 29 grudnia 2018 roku jedna z chmur rozciągnęła się na prawie 21 kilometrów, a jej wierzchołek sięgnął dolnej stratosfery. Czujnik VIIRS na satelicie NOAA-20 zarejestrował wówczas, że jego temperatura spadła do minus 111 stopni Celsjusza. Nawet w huraganach, tajfunach czy cyklonach tropikalnych temperatura zwykle jest jakieś 30 stopni wyższa. Mamy tym samym do czynienia z najniższą temperaturą, jaką do tej pory zarejestrowano na naszej planecie. Taka temperatura to anomalia. Podobne rekordy mogą jednak pojawiać się znacznie częściej z powodu zmian klimatu. Na częstotliwość występowania ekstremalnie wysokich ma bowiem wpływ temperatura wód oceanicznych. A ta się zwiększa. Dlatego wierzchołki chmur o temperaturze niższej niż minus 100 stopni Celsjusza mogą przestać być wyjątkami w obserwowanych zjawiskach meteorologicznych. Czym jest temperatura? Co to w ogóle jest temperatura? Wielu z nas miałoby problem z odpowiedzią na to pytanie, które często słyszą studenci chemii na pierwszym roku. Na co dzień często o niej mówimy, posługujemy się pojęciami ciepła i zimna. Jednak gdy dochodzimy do szczegółów, zaczynamy się gubić. Temperatura to miara ruchu elementów składowych materii. W naszym codziennym życiu chodzi o atomy). Im więcej energii im dostarczymy, tym silniej drgają, podskakują i oddalają się od siebie. Taka definicja pokazuje, że musi istnieć dolna granica temperatury. Kiedy ostatni raz miało miejsce globalne ochłodzenie? Czy może nadejść w przyszłości? W całym okresie istnienia naszej planety jej klimat zmieniał się wiele razy w naturalny sposób. Niekiedy duże powierzchnie Ziemi pokrywały lodowce. 400 tys. lat temu na części Grenlandii ro... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/kiedy-ostatni-raz-mialo-miejsce-globalne-ochlodzenie-czy-moze-nadejsc-w-przyszlosci-fot-owen-humphreys-pa-images-via-getty-images-63267d3.jpeg" width="938" height="584" alt="Kiedy ostatni raz miało miejsce globalne ochłodzenie? Czy może nadejść w przyszłości? (fot. Owen Humphreys/PA Images via Getty Images)" title="Kiedy ostatni raz miało miejsce globalne ochłodzenie? Czy może nadejść w przyszłości? (fot. Owen Humphreys/PA Images via Getty Images)" /> To minus 273,15 stopni Celsjusza. Niżej zejść się nie da, bo w tej temperaturze atomy przestają się poruszać. A nie mogą przecież być bardziej nieruchome niż nieruchome. To zero absolutne. Najzimniejsze miejsce w kosmosie Oczywiście jeszcze zimniej niż na Ziemi jest w kosmosie. Bardzo zimne są kratery na biegunie południowym Księżyca. Ich brzegi są tak wysokie, że w środku panuje wieczny mrok. Temperatura utrzymuje się tam na poziomie minus 240 st. C. To rekordowy mróz w Układzie Słonecznym. Na dziennej stronie Plutona jest „tylko” minus 230 st. C. Temperatury na stronie nocnej zmierzyć jeszcze nie potrafimy. Jak zimna jest przestrzeń kosmiczna? Wypełnia ją tzw. promieniowanie reliktowe. To „echo” Wielkiego Wybuchu, czyli fale elektromagnetyczne wypełniające cały kosmos. Ich średnia temperatura to minus 270,3 st. C. Jednak istnieje miejsce zimniejsze niż kosmiczna próżnia. To Mgławica Bumerang, znajdująca się w gwiazdozbiorze Centaura. Jej gwałtowna ekspansja sprawiła, że tworzący ją gaz ochłodził się bardziej, niż otaczająca go przestrzeń kosmiczna. Osiągnął temperaturę do minus 272,15 st. C, czyli zaledwie jeden stopień powyżej zera absolutnego. Najniższa temperatura uzyskana w laboratorium Zero absolutne to ostateczne zamrożenie wszelkiego ruchu. I choć jest to granica nie do przekroczenia, badacze od dawna próbują się do niej coraz bardziej zbliżyć. Osiąganie temperatur bliskich zera absolutnego wymaga stosowania najnowszych technologii. Aby maksymalnie spowolnić atomy, uczeni „strzelają” do nich impulsami laserowymi, pakują je do pułapek utworzonych z silnych pól magnetycznych i grawitacyjnych. Efekty? W temperaturze pokojowej atomy śmigają z prędkością porównywalną z samolotem odrzutowym. W laboratoriach niskich temperatur zwalniają tak, że w ciągu minuty pokonują zaledwie 5 cm. Od 1999 r. rekord zamrażania należał do Finów z Uniwersytetu Aalto. Zbliżyli się do zera absolutnego na 100 pikokelwinów – mniej niż jedną miliardową stopnia. W 2021 r. rekord ten pobili Niemcy z Uniwersytetu w Bremen. Osiągnęli temperaturę wyższą od zera absolutnego o zaledwie 38 bilionowych części stopnia. To na pewno nie będzie ostatnie słowo badaczy. Najnowsze propozycje to przeniesienie badań w przestrzeń kosmiczną, gdzie możliwe będzie osiągnięcie jeszcze niższej temperatury. Czy istnieje górna granica temperatury? Górna granica temperatury teoretycznie może być nieskończona. W miarę przyśpieszania atomy mogą rozpadać się na elementy składowe – najpierw protony i neutrony, potem kwarki. Aż w końcu osiągną stan, który istniał w chwili Wielkiego Wybuchu, kiedy współczesna fizyka zderza się z nieskończonościami. Kiedy jest za gorąco dla człowieka? Niebezpieczna temperatura jest niższa niż sądzisz Odporność ludzkiego organizmu na upał jest o wiele niższa, niż sądziliśmy. Zazwyczaj bowiem, mierząc skwar, uwzględniamy jedynie temperaturę powietrza, a zapominamy o wilgotności. Tymcza... Jednak uczeni sądzą, że może istnieć temperatura maksymalna. Tyle, że nadal nie są pewni, jaka. Być może sięga nawet miliarda jottakelwinów. To bilion miliardów miliardów miliardów stopni. Źródła: archiwum NG, LiveScience.
Planetoida mogła przynieść życie na Ziemię. To nie zwykła teoria – są na to coraz bardziej przekonujące dowody
Czy życie trafiło na Ziemię z kosmosu? Przełomowe badania związane z planetoidą Bennu rzucają nowe światło na pochodzenie życia na naszej planecie. Czy to możliwe, że to uderzenie obcego ciała niebieskiego sprawiło, iż czytasz teraz ten artykuł?
Pochodzenie życia na Ziemi jest jedną z największych zagadek, jakie próbuje rozwikłać nauka. Wydaje się jednak – przynajmniej niektórym badaczom – że jesteśmy nieco bliżej jej rozwiązania. Coraz więcej z nich skłania się ku teorii panspermii, czyli zakładającej pozaziemskie źródło życia. A to wszystko przez analizę próbek z mijającej naszą planetę planetoidy. Tajemnicza teoria panspermii Wiemy, że pierwiastki, z których się składamy – czyli żelazo, tlen czy wapń – powstały w wyniku eksplozji gwiazd. Nie wiemy jednak, skąd tak naprawdę wzięło się samo życie. A co, jeśli powstało poza naszą planetą? To właśnie stara się wyjaśnić teoria panspermii. Reprezentuje ona naukowy pogląd, według którego aminokwasy umożliwiające powstanie życia rozprzestrzeniają się po Wszechświecie za pomocą pyłu kosmicznego czy planetoid. Myśląc tym tokiem, życie nie narodziło się na Ziemi, a zostało na nią „zawleczone” za pomocą obecnych np. na powierzchni planetoidy uderzającej w naszą planetę prostych jednokomórkowych organizmów Wcześniej pogląd ten był jednak wyłącznie hipotezą. Dopiero bliskie spotkanie ze planetoidą pamiętającą początki Wszechświata wydaje się przynosić nieco odpowiedzi. Aminokwasy i nukleotydy odkryte na planetoidzie Planetoida Bennu od lat fascynuje naukowców, ponieważ stanowi swojego rodzaju „kapsułę czasu” z okresu formowania się Układu Słonecznego. Niewiele zmieniła się ona od jego narodzin około 4,6 mld lat temu. Ostatni raz przelatywała obok nas w 2020 roku i właśnie wtedy wylądowała na niej sonda kosmiczna, która zebrała próbki i przywiozła je na Ziemię. Po ich dokładnym zbadaniu naukowcy potwierdzili obecność aż 14 aminokwasów oraz wykryli ślady tryptofanu – związku nigdy wcześniej nie wykrytego w materiale pozaziemskim. Zespół wykrył również pięć zasad azotowych, czyli składników budujących RNA i DNA. Wyniki swojej pracy opublikował w czasopiśmie „PNAS”. Oznacza to, że zarówno budulec białka (aminokwasy) jak i „genetyczny plan” umożliwiający stworzenie DNA (zasady azotowe) znajdowały się w tym samym miejscu. Skąd „przepis na życie” znalazł się na planetoidzie? Analiza Bennu wykazała obecność minerałów mogących powstawać tylko w obecności wody. Wskazuje to, że woda w stanie ciekłym występowała we wnętrzu macierzystego ciała tej planetoidy miliardy lat temu. Według badaczy, środowisko bogate w amoniak i wodę umożliwiało powstawanie aminokwasów oraz nukleotydów z prostszych związków obecnych w obłokach międzygwiezdnych. Czy właśnie poznaliśmy genezę życia? Warunki opisane wyżej wspierają hipotezę, że prebiotyczne cząsteczki – podstawowe składniki życia – mogły formować się w przestrzeni kosmicznej, a następnie zostać dostarczone na młodą Ziemię wraz z meteorytami czy planetoidami. Krytycy teorii wskazują jednak, że przenoszenie całych organizmów przez przestrzeń kosmiczną jest wyjątkowo trudne z powodu promieniowania i ekstremalnych temperatur, które prawdopodobnie zniszczyłyby większość znanych nam form życia. Badania nad przetrwalnikami niektórych bakterii oraz eksperymenty przeprowadzone na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej dowiodły jednak, że pewne mikroorganizmy mogą przetrwać nawet przez kilka lat w przestrzeni kosmicznej. Wciąż pozostaje wiele do odkrycia, ale prawdopodobnie mamy mocny trop. Źródła: PNAS, Science Direct Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
„Ziemia zawsze ma więcej księżyców, niż nam się wydaje”. Astronomowie odkryli tajemnicze skały
Quasi-księżyc PN7 został wykryty przez astronomów dopiero tego lata. To jedna z kilku tajemniczych skał, które przemierzają kosmiczną przestrzeń w pobliżu Ziemi, niepostrzeżenie towarzysząc jej w ruchu wokół Słońca.
Spis treści: Jak działają quasi-księżyce? Czym są quasi-księżyce i mini-księżyce? Skąd się biorą te obiekty? Czy można je nazwać księżycami? Przyszłość Ziemi z quasi-księżycami W Układzie Słonecznym pojawił się intrygujący gość. Tajemnicza kosmiczna skała, mniej więcej wielkości budynku, podąża obok Ziemi w jej podróży wokół Słońca. Astronomowie nie mieli o niej pojęcia aż do tego lata. Obiekt od dekad okrążał naszą planetę w takiej konfiguracji orbitalnej, że można go nazwać „quasi-księżycem”. Kiedy dr Ben Sharkey, astronom z University of Maryland, pierwszy raz usłyszał o obiekcie PN7, jak nazywają go teraz naukowcy, powiedział: „O, super, kolejny”. PN7 jest po prostu najnowszym odkryciem w niekończącym się korowodzie małych, księżycopodobnych obiektów kręcących się w pobliżu Ziemi. Jak działają quasi-księżyce? Nasza planeta ma też inne quasi-księżyce podobne do PN7. One również okrążają Słońce, ale ich pętle w przestrzeni – czasem wyprzedzające Ziemię, a czasem pozostające w tyle – sprawiają wrażenie, jakby tak naprawdę krążyły wokół naszej planety. Są też mini-księżyce, które faktycznie zostają schwytane przez ziemską grawitację. Tymczasowo orbitują wokół Ziemi, zanim zdołają się wyrwać. Żaden z nich nie może się równać z Księżycem – jedynym naturalnym satelitą Ziemi, perłą nocnego nieba. Inne obiekty widać tylko w potężnych teleskopach, zwłaszcza takich, które potrafią wychwycić słabiutki blask Słońca odbijający się od maleńkich, szybko poruszających się w mroku skał. Jednak każde nowe odkrycie przypomina o uroczej prawdzie: Ziemia zawsze ma więcej księżyców, niż nam się wydaje. – One naprawdę każą nam porzucić uporządkowaną, statyczną wizję Układu Słonecznego – mówi dr Sharkey. Czym są quasi-księżyce i mini-księżyce? W Układzie Słonecznym Ziemia nie jest jedyną planetą z „pasażerami na gapę”. Astronomowie wykryli pierwszy znany quasi-księżyc wokół Wenus w 2002 roku. Odkrycie PN7 podnosi liczbę znanych quasi-księżyców Ziemi do co najmniej siedmiu. Najprawdopodobniej jest ich więcej, tylko wciąż pozostają niewykryte. Te małe ciała mogą wskakiwać i wypadać ze wspólnej z Ziemią orbity czystym grawitacyjnym przypadkiem. Doświadczają też delikatnych grawitacyjnych szarpnięć ze strony naszej planety. Do tej pory odkryte quasi-księżyce mają rozmiary od mniej więcej 9 do ponad 300 metrów. PN7 jest obecnie uważany za jeden z najmniejszych w tej grupie. PN7, wykryty przez obserwatorium Pan-STARRS na Hawajach pod koniec sierpnia, zsynchronizował się z ruchem Ziemi mniej więcej w połowie lat 60., jeszcze zanim pierwsi ludzie stanęli na Księżycu. Naukowcy przewidują, że w 2083 roku PN7 zejdzie na inną orbitę wokół Słońca. Inny obiekt odkryty przez Pan-STARRS w 2016 roku, Kamoʻoalewa, ma status quasi-księżyca od około stu lat i utrzyma go jeszcze przez kolejne 300 lat. Skąd się biorą te obiekty? Mini-księżyce również pojawiają się z grawitacyjnego przypadku, z tą różnicą, że Ziemia naprawdę je zatrzymuje na swojej orbicie. Zwykle okrążają naszą planetę krócej niż rok. Ich orbity są bardzo niestabilne, więc łatwo mogą zostać wyrzucone z powrotem w przestrzeń. Astronomowie zaobserwowali jak dotąd tylko cztery mini-księżyce. Najnowszy, mniej więcej wielkości około 10-metrowego autobusu szkolnego, uciekł z orbity Ziemi w zeszłym roku po kilku miesiącach. Większość mini-księżyców jest dość mała, co sprawia, że trudno je wykryć – mówi Grigori Fedorets, astronom z Uniwersytetu w Turku w Finlandii. Na razie nie znamy żadnego mini-księżyca aktualnie uwięzionego na orbicie Ziemi. Analiza przeprowadzona przez Fedoretsa sugeruje jednak, że w każdej chwili Ziemia ma gdzieś w pobliżu mini-księżyc o średnicy kilku metrów. Inne badania wskazują, że takich obiektów może być nawet sześć. Czy można je nazwać księżycami? Może się wydawać przesadą nazywanie dużego głazu księżycem, nawet w wersji mini. Podobnie z niektórymi mniejszymi quasi-księżycami, takimi jak Kamoʻoalewa, który jest mniej więcej wielkości diabelskiego młyna. Astronomowie nie mają jednak oficjalnego zestawu reguł określających, jak klasyfikować obiekty udające księżyce. W 2018 roku zespół naukowców doniósł o odkryciu dwóch „widmowych księżyców” – rozmytych obłoków pyłu kosmicznego orbitujących razem z Księżycem. Jeżeli każdy z tych obłoków zawiera mnóstwo drobin materii, to, jak mówi Sharkey: – Czy powinniśmy nazywać to jednym widmowym księżycem, czy raczej stu tysiącami księżyców? Mimo wszystko te „być-może-księżyce” wnoszą do astronomii poczucie bliskości, którego brakuje odleglejszym cudom Kosmosu. Kat Volk, planetolożka z Planetary Science Institute w Arizonie, przyznaje, że czasem zazdrości kolegom badającym tę część Układu Słonecznego. Jej własne cele badawcze – małe ciała niebieskie za Neptunem – „nie okrążą Słońca choćby raz w ciągu mojego życia, bo ich okresy obiegu są tak długie”, mówi. Przyszłość Ziemi z quasi-księżycami Tymczasem wędrówki quasi-księżyców i mini-księżyców w wewnętrznej części Układu Słonecznego rozgrywają się w dużo krótszej skali czasu. Dają przez to, jak mówi badaczka, „bardzo fajny, realny przykład dynamiki orbitalnej”. Naukowcy wciąż próbują ustalić pochodzenie chwilowych gości Ziemi. Mogą to być planetoidy bliskie Ziemi, należące do populacji tysięcy kosmicznych skał, które kiedyś tworzyły część głównego pasa planetoid między Marsem a Jowiszem. Możliwe też, że są to fragmenty naszego Księżyca, wyrwane z jego powierzchni przez uderzenia innych skał. Kamoʻoalewa może być właśnie takim przypadkiem – jego skład chemiczny wydaje się bardziej księżycowy niż jakiejkolwiek innej obserwowanej planetoidy. Jeszcze inna teoria głosi, że są to ostatni ocaleni z pradawnej populacji planetoid. Sharkey sugeruje jednak, że nie ma powodu wybierać tylko jednego wyjaśnienia. Dodatkowe księżyce Ziemi – przeszłe, obecne i przyszłe – mogą łączyć wszystkie trzy scenariusze. Astronomowie podkreślają, że dopiero od niedawna teleskopy są wystarczająco czułe, by dostrzegać tak małe ciała jak PN7. Z niecierpliwością czekają, jakie jeszcze księżycopodobne obiekty odkryją potężne instrumenty, zwłaszcza nowe obserwatorium Very C. Rubin. Gdy naukowcy obserwują te obiekty, zajmują się niezwykle starym zagadnieniem – mechaniką nieba, która niegdyś całkowicie odmieniła nasze wyobrażenie o miejscu Ziemi we Wszechświecie. Choć kilka mini-księżyców nie wywoła rewolucji kopernikańskiej, przypominają, że kosmos jest w ciągłym ruchu. Jedna rzecz prawdopodobnie się nie zmieni. – Ziemia nie będzie w stanie trwale przechwycić drugiego prawdziwego księżyca – takiego, który nie ucieknie przy najmniejszym grawitacyjnym zakłóceniu – mówi Fedorets. Taki scenariusz wymagałby bardzo bliskiego spotkania z masywnym obiektem planetarnym, co w historii Układu Słonecznego nie jest już możliwe. Za to przyszłość niemal na pewno jest pełna towarzyszy podróży takich jak PN7 – małych odtrutek na kosmiczną samotność Ziemi, jedynej planety z zaledwie jednym satelitą. Źródło: National Geographic
Największy współczesny krater odnaleziony w Chinach. To niemal kilometrowy ślad po tajemniczym uderzeniu w Ziemię
W południowych Chinach odkryto zadziwiająco dobrze zachowany krater po uderzeniu meteorytu. Pozostawał na widoku, jednak do tej pory nie przypuszczano, że niemal kilometrowe zagłębienie może być efektem uderzenia ciała niebieskiego. Do tego powstało całkiem niedawno, przez co rzuca nowe światło na losy Ziemi.
Naukowcy z Chin ogłosili odkrycie krateru Jinlin o średnicy 900 metrów, największego znanego krateru z epoki holocenu. Znalezisko w Zhaoqing wstrząsa naukowym światem. Ogromny krater z Zhaoqing Zespołu naukowców z Szanghaju i Kantonu ogłosił przełomowe odkrycie w południowych Chinach. W Zhaoqing, w prowincji Guangdong, badacze natrafili na wyjątkowo dobrze zachowany krater metorytowy. Nazwali go Jinling, co po chińsku oznacza „szczęśliwy las”. Trafnie, bo znalezisko z pewnością było szczęśliwe. Okazało się bowiem, że dobrze zakamuflowany, 900-metrowy krater jest największym znanym kraterem z holocenu – epoki geologicznej, która rozpoczęła się po ostatniej epoce lodowcowej około 11 700 lat temu i w której wszyscy obecnie żyjemy. Swoje odkrycie badacze opublikowali w czasopiśmie „Mattter and Radiation at Extremes”, w którym potwierdzili, że krater Jinlin powstał w wyniku niedawnego uderzenia meteorytu. Co zaskakujące, struktura największego krateru znajduje się w granitowej skorupie wietrzeniowej, co pomogło zachować jego wyjątkowe cechy pomimo panującej w regionie wysokiej wilgotności i obfitych opadów deszczu. Pozostał w niemalże niezmienionej formie. Skąd wiadomo, że krater powstał po uderzeniu meteorytu? W skałach granitowych, które otaczają krater, naukowcy odkryli charakterystyczne cechy deformacji kwarcu, tzw. deformacje planarne. Te mikroskopijne struktury powstają wyłącznie w wyniku uderzenia ciała niebieskiego w powierzchnię planety. Czemu wyłącznie? Bo ciśnienie potrzebne do ich wytworzenia wynosi od 10 do 35 gigapaskali – to poziom, którego nie osiągają żadne ziemskie procesy geologiczne. Jasnym więc było, że sprawcą kilometrowego zamieszania musiał być przybysz z kosmosu. Czym Jinlin różni się od innych kraterów? Przed odkryciem chińskiego krateru największą znaną strukturą uderzeniowa z epoki holocenu był krater Macza w Rosji. Mierzy on jednak zaledwie 300 metrów, jest więc trzy razy mniejszy. Krater Jinlin zmienia postrzeganie częstotliwości i skali uderzeń ciał pozaziemskich w Ziemię w czasach współczesnych: większość struktur ulegała szybkiej deformacji, więc nie wiedzieliśmy, że meteoryty jeszcze niedawno uderzały w naszą planetę tak często. Chociaż Jinlin został utworzony przez meteoryt właśnie – a nie kometę, która mogłaby stworzyć krater o średnicy ponad 10 km – jego rozmiar i tak przekracza wcześniejsze oczekiwania. Czego nowego nauczyliśmy się o przeszłości Ziemi? Według badaczy każde miejsce na powierzchni Ziemi miało taką samą szansę na zostanie „ofiarą” uderzenia meteorytu. Różnice geologiczne spowodowały jednak, że ślady takich kolizji zachowały się z różną trwałością, w wielu przypadkach całkowicie znikając. Właśnie dlatego krater Jinlin ma tak wielką wartość naukową. Doskonałe zachowanie i wyraźnie ślady deformacji kwarcu czynią go cennym źródłem informacji o skutkach uderzeń meteorytów i pozwalają lepiej przygotować się na obecne zagrożenia ze strony obiektów pozaziemskich. Obyśmy tylko nie musieli z nich korzystać w praktyce. Odkrycie w Zhaoqing wywołało duże poruszenie w społeczności naukowej, otwierając drogę do dalszych badań terenów o podobnych cechach geologicznych na całym świecie. Jinlin może okazać się dopiero początkiem nowej fali odkryć związanych z historią kolizji kosmicznych z Ziemią. Źródło: Mattter and Radiation at Extremes Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Udało się odnaleźć zalążek Ziemi. Jego analiza wskazuje, że w kosmosie istnieją nieznane typy meteorów
Ziemia liczy sobie około 4,54 miliarda lat. Jednak zanim uformowała się do obecnej wielkości i kształtu, przez około 100 milionów lat była planetarnym dzieckiem. Naukowcom z Massachusetts Institute of Technology (MIT) udało się odnaleźć ślady tej pierwotnej „proto-Ziemi”, ukryte w najgłębszych i najstarszych warstwach naszej planety.
Nasza planeta uformowała się z obłoku gazu i pyłu zwanego dyskiem protoplanetarnym, który powstał po zapadnięciu się materii pozostałej po narodzinach Słońca. W analogiczny sposób uformowały się inne planety. Przez pierwsze kilkaset milionów lat Ziemia nie przypominała tego, co znamy dzisiaj. Była raczej półpłynną masą stopionej skały. Nieco jak planeta Mustafar z uniwersum „Gwiezdnych Wojen”. Narodziny planety W swoim okresie protoplanetarnym Ziemia rosła głównie w wyniku bombardowania przez duże obiekty – komety i meteoryty. Pierwotna masa Ziemi zwiększała się, a grawitacja ściągała cięższe pierwiastki, jak żelazo i nikiel, do środka, tworząc jądro. Lżejsze materiały unosiły się na powierzchnię, a wiatr słoneczny i wysoka temperatura eliminowały pozostałe gazy. Dopiero po zakończeniu okresu akrecji, czyli grawitacyjnego zbierania odłamków skalnych ze swojej trajektorii oraz po uformowaniu się jądra, można było nazwać Ziemię planetą. Właśnie temu pierwotnemu okresowi przyjrzała się dr Nicole Nie, geochemiczka z Massachusetts Institute of Technology (MIT). Uczona wraz ze swoją grupą badawczą po raz pierwszy odkryła ślady tej pierwotnej „proto-Ziemi”, ukryte w najgłębszych i najstarszych warstwach naszej planety. Swoje odkrycie przyrównują do odnalezienia w wiadrze piasku pojedynczego ziarenka. – To być może pierwszy bezpośredni dowód na zachowanie materiałów pochodzących z proto-Ziemi. Widzimy fragment bardzo dawnej Ziemi – sprzed kolizji, która uformowała Księżyc. To niezwykłe, bo spodziewaliśmy się, że tak wczesny ślad zostałby dawno zatarty przez miliardy lat ewolucji geologicznej – mówi dr Nicole Nie. Odnalezione ślady mogą dostarczyć informacji o warunkach panujących na Ziemi, gdy była jeszcze młodą planetą. Odkrycie może również pomóc lepiej zrozumieć, w jaki sposób powstają planety podobne do naszej. Kosmiczna katastrofa Dzieciństwo naszej planety trwało – jak na skalę kosmosu – wyjątkowo krótko. Proto-Ziemia utrzymała się przez około 100 milionów lat. Później doszło do gigantycznej katastrofy. W naszą planetę uderzył obiekt wielkości Marsa, nazwany przez naukowców Theia. Zderzenie było gwałtowne i poskutkowało oderwaniem się fragmentu naszej protoplanety, wymieszaniem się składowych obu planet i utworzeniem Księżyca. Chcąc zajrzeć jak najdalej w głąb historii naszej planety, zespół dr Nie poszukiwał deficytu izotopu potasu-40. Już wcześniej badania meteorytów wykazały, że różnice w składzie izotopowym potasu mogą ujawnić pochodzenie skał – zarówno ziemskich, jak i kosmicznych. Naukowcy poddali analizie próbki skał z Grenlandii, Kanady i Hawajów, czyli z miejsc, gdzie aktywność wulkaniczna wydobywa materiał z głębokiego płaszcza Ziemi. W zebranym materiale odnaleźli m.in. sygnaturę potasu, której nigdy wcześniej nie zaobserwowano. Naukowcy przekonują, że ten chemiczny „odcisk palca” nie pojawił się w żadnej innej sytuacji do tej pory zarejestrowanej. Nie odnaleziono go ani w śladach po znanych historycznych zdarzeniach, ani też we współczesnych nam procesach geologicznych. Zdaniem badaczy najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem jest pozostałość z czasów, gdy Ziemia dopiero się formowała. Symulacja proto-Ziemi Aby przetestować tę hipotezę, naukowcy wykonali serię symulacji komputerowych opartych na danych z meteorytów. Wyniki modelowania wskazały, że trop był właściwy – „chemiczny odcisk palca” jest materiałem pochodzącym z proto-Ziemi. Co ciekawe, badacze z MIT odnieśli niejako podwójny sukces. Nie dość, że znaleźli ślad zalążka Ziemi, to wykazali też, że w Układzie Słonecznym muszą istnieć nieznane jeszcze nauce typu meteorów. A to otwiera zupełnie nowe kierunki badań nad genezą naszej planety i całego Układu Słonecznego. – Naukowcy od dawna próbują odtworzyć pierwotny skład chemiczny Ziemi, łącząc dane z różnych grup meteorytów. Nasze wyniki pokazują jednak, że znany obecnie katalog meteorytów nie jest kompletny – a więc wciąż mamy wiele do odkrycia na temat pochodzenia naszej planety – podsumowuje dr Nicole Nie. Źródło: Nature Nasza autorka Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
10 mln lat temu w Ziemię uderzyło promieniowanie z eksplozji supernowej? Naukowcy mają dowody
Na północ od równika, pięć kilometrów pod powierzchnią Pacyfiku, odnaleziono znaczne ilości radioaktywnego berylu. Taka forma berylu powstaje wyłącznie wtedy, gdy promienie kosmiczne zderzają się z atmosferą Ziemi. Badacze sądzą, że może to być ślad po eksplozji supernowej.
Spis treści: Supernowa i radioaktywny beryl Pochodzenie ziemskie lub kosmiczne Dwie supernowe Jesteśmy częścią kosmosu, co oznacza m.in., że zjawiska kosmiczne mają nieustanny wpływ na nas i naszą planetę. Nawet odległe w przestrzeni i czasie zdarzenia, wpływają na nasze kosmiczne podwórko. Jedna z hipotez głosi nawet, że Słońce, a wraz z nim nasz układ planetarny, wyłoniły się z obłoku molekularnego dzięki impulsowi pochodzącemu z supernowej – eksplodującej w ostatniej fazie życia masywnej gwiazdy. Supernowa i radioaktywny beryl Do takich eksplozji dochodzi regularnie. Obecnie naukowcy rozważają, czy właśnie przypadkiem nie znaleźli dowodu na to, że 10 milionów lat temu dotarł do nas potężny strumień promieni kosmicznych z supernowej. W lutym tego roku w prestiżowym magazynie „Nature” ukazał się artykuł opisujący odkrycie w pacyficznych skałach radioaktywnego berylu. Był to jeden z wyników badania skorupy ferromanganowej w rejonie środkowego i północnego Pacyfiku. Najcenniejsze próbki zostały pobrane przez statek badawczy RV Sonne na podwyższeniu Magellana mniej więcej na północ od równika. Analizy wykryły anomalię w postaci znacznego wzrostu koncentracji izotopu berylu – berylu-10 - w skorupach ferromanganowych na dnie Pacyfiku, w osadach datowanych na późny miocen (ok. 9–11,5 miliona lat temu), z maksimum przypadającym na około 10,1 miliona lat temu. Wzrost ten jest niemal dwukrotnie większy w porównaniu z oczekiwanymi wartościami. Już wówczas pojawiły się spekulacje na temat pochodzenia tego izotopu. Beryl-10 powstaje wysoko w atmosferze, gdy promienie kosmiczne rozbijają atomy tlenu i azotu. Po pewnym czasie przyłącza się do aerozoli i wraz z opadami atmosferycznymi spada na powierzchnię, gromadząc się w osadach oraz skorupach Fe-Mn na dnie oceanicznym. Innymi słowy wiemy, że jego pojawienie się musi się wiązać z promieniowaniem kosmicznym. Pochodzenie ziemskie lub kosmiczne Pierwotny artykuł wyliczał kilka możliwości powstania zgromadzonego na dnie izotopu berylu. Pierwszy odnosił się do znacznej reorganizacji cyrkulacji oceanicznej, zwłaszcza Antarktycznego Prądu Okołobiegunowego, do czego musiało dość 10–12 mln lat temu. To mogło „zamieść” beryl-10 do badanych rejonów Pacyfiku z biegunów, gdzie gromadzi się najwięcej tego izotopu. Ale to dwa „kosmiczne” rozwiązania są najczęściej analizowane. Jedno z nich zakłada, że omawiany izotop berylu pojawił się przez tzw. kompresję heliosfery przy przejściu Układu Słonecznego przez zimny obłok międzygwiazdowy. Drugi – że odnalezione złoża powstały dzięki zwiększonemu strumieniowi promieni kosmicznych uderzającemu w Ziemię np. wskutek bliskiej eksplozji supernowej. Właśnie na to stawia dr Dominik Koll z Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf w Niemczech, główny autor badania. Wspiera go Efrem Maconi z Uniwersytetu Wiedeńskiego, który wraz ze współpracownikami wskazał dwa możliwe źródła supernowych, których promieniowanie mogło uderzyć w Ziemię w odpowiednim okresie. Wiedeńscy naukowcy odnaleźli wspomniane supernowe korzystając z danych teleskopu Gaia, który mapuje miliardy gwiazd Drogi Mlecznej i ich ruchy. Dwie supernowe Śledząc orbity około 2700 gromad gwiazd względem Słońca w ciągu ostatnich 20 milionów lat oraz szacując prawdopodobieństwo powstawania w nich supernowych, zespół ustalił, że istnieje 70-procentowe prawdopodobieństwo, iż około 10 milionów lat temu, w czasie, gdy doszło do wzrostu poziomu radioaktywnego berylu, w odległości do 300 lat świetlnych od Ziemi wybuchła gwiazda. Najbardziej prawdopodobnym źródłem eksplozji wydaje się młoda gromada ASCC 20, a dalszym kandydatem jest gromada OCSN 61. Dodatkową wskazówką, że winna może być supernowa, jest fakt, że 10 milionów lat temu Układ Słoneczny znajdował się w bardziej zatłoczonym rejonie Galaktyki, w tzw. Radcliffe Wave. Jest to falująca struktura gazu i gwiazd. – To dobry sygnał, sugerujący, że warto dalej badać tę hipotezę – mówi Koll. Podkreślił, że gdyby Maconi stwierdził, iż należy całkowicie wykluczyć supernowe, wówczas jego zespół usunąłby tę hipotezę z listy. – Jednak, skoro mamy kandydatów, to sprawa staje się naprawdę intrygująca – dodał uczony. Aby potwierdzić hipotezę supernowej konieczne będą dalsze modele ruchu gwiazd i analizy tego, co działo się w naszym szerokim kosmicznym sąsiedztwie opisywanym okresie. Jednak Dominik Koll ma przeczucie, że supernowa jest najlepszym rozwiązaniem. – To dobrze pasowałoby do innych danych geologicznych, które pokazują wzrost radioaktywnych izotopów z kosmicznego pyłu około 7,5 miliona lat temu. Pył podróżuje znacznie wolniej niż promienie kosmiczne, dlatego możliwe jest, że wzrost poziomu berylu nastąpił, gdy najpierw w Ziemię uderzyły promienie kosmiczne z supernowej, a pył dotarł kilka milionów lat później – podsumowuje niemiecki badacz. Źródło: New Scientist Nasza autorka Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Planetoida zdradza tajemnice pochodzenia oceanów na Ziemi. Zbadano kosmiczne próbki
Planetoidy mogły dostarczyć na powstającą Ziemię zdecydowanie więcej wody, niż do tej pory sądzono. Taki wniosek płynie z analiz skał przywiezionych z takiego obiektu z kosmosu przez japońskich naukowców. Dzięki planetoidom na Ziemi znajdują się oceany.
Kilka lat temu odbyła się japońska misja Hayabusa2 („Sokół wędrowny 2”). Jej celem było zbadanie planetoidy Ryugu oraz pobranie próbek materiału, z jakiego zbudowane jest to ciało niebieskie. Ryugu jest planetoidą węglistą. Powstała z lodu i pyłu w zewnętrznych rejonach Układu Słonecznego. To dzięki analizie takich obiektów naukowcy mogą zrekonstruować przebieg powstawania Układu Słonecznego i Ziemi. Teraz eksperci opublikowali nowy artykuł na łamach czasopisma „Nature”, w którym donoszą o ważnym ustaleniu. Obalono mit na temat asteroid Naukowcy mają dość dobrą wiedzę na temat powstawania Układu Słonecznego, ale oczywiście istnieje wiele luk. Jedną z nich jest to, w jaki sposób Ziemia uzyskała tak dużo wody. Większa część powierzchni naszej planety pokryta jest oceanami. Zespół naukowców, w tym z Uniwersytetu Tokijskiego, odkrył, że na asteroidzie Ryugu niegdyś płynęła woda w stanie ciekłym. Działo się to nawet ponad miliard lat po jej powstaniu. – Ustaliliśmy, że Ryugu zachowało nieskazitelny zapis aktywności wody, co dowodzi, że płyny przemieszczały się przez jego skały znacznie później, niż się spodziewaliśmy. To zmienia nasze spojrzenie na długoterminowy los wody w asteroidach. Woda utrzymywała się tam przez długi czas i nie wyczerpywała się tak szybko, jak sądzono – powiedział dr Tsuyoshi Iizuka z Wydziału Nauk o Ziemi i Planetach Uniwersytetu Tokijskiego, który jest współautorem publikacji. Taki wniosek możliwy był dzięki analizie skał odnalezionych przez sondę Hayabusa2, należącą do Japońskiej Agencji Eksploracji Aerokosmicznej (JAXA). Tym samym obalono jeden z „kosmicznych” mitów. Według niego aktywność wodna na asteroidach występowała jedynie w najwcześniejszych momentach historii Układu Słonecznego. Skomplikowane losy kosmicznej wody – Myśleliśmy, że zapis chemiczny Ryugu będzie przypominał niektóre meteoryty badane już na Ziemi. Ale wyniki były zupełnie inne – mówi dr Lizuka. Najnowsze badania sugerują następujący przebieg wydarzeń. Woda w asteroidzie Ryugu krótko po jej powstaniu najpierw była w stanie ciekłym, potem prawdopodobnie zamarzła na długi okres (do około miliarda lat), a następnie, w wyniku uderzenia w nią przez inny obiekt i fali ciepła, która się wytworzyła, roztopiła się. Skąd się wzięła woda na Ziemi? Jedną z najważniejszych implikacji jest to, że bogate w węgiel planetoidy mogły zawierać i dostarczać na Ziemię znacznie więcej wody, niż wcześniej sądzono. Oznacza to, że ​​podobne obiekty uderzające w młodą Ziemię mogły przenosić około dwa do trzech razy więcej wody w porównaniu do wniosków płynących ze standardowych modeli. A takie „bombardowanie” znacząco wpłynęło na wczesne oceany i atmosferę naszej planety. – Pomysł, że obiekty podobne do Ryugu utrzymywały lód przez tak długi czas, jest niezwykły. Sugeruje to, że budulec Ziemi był znacznie bardziej wilgotny, niż sobie wyobrażaliśmy. To zmusza nas do ponownego przemyślenia warunków początkowych systemu wodnego naszej planety – opisuje dr Lizuka. Źródło: Nature Nasz autor Szymon Zdziebłowski Dziennikarz naukowy i podróżniczy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. dwa przewodniki turystyczne po Egipcie, a ostatnio – popularnonaukową książkę „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” o największej egipskiej piramidzie. Miłośnik niewielkich, lokalnych muzeów. Uwielbia długie trasy rowerowe, szczególnie te prowadzące wzdłuż rzek. Lubi poznawać nieznane zakamarki Niemiec, zarówno na dwóch kółkach, jak i w czasie górskiego trekkingu.
Czy obcy już są w Układzie Słonecznym? Naukowcy znaleźli trop w cieniu Ziemi
Szukając pozaziemskich cywilizacji, przez dziesięciolecia skupiano się na nasłuchiwaniu radiowych i optycznych sygnałów z odległych gwiazd. Teraz astronomowie przyjrzeli się najbliższemu otoczeniu Ziemi, w nowatorski sposób wykorzystując jej cień.
Artykuł opublikowany w czasopiśmie „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” opisuje innowacyjną metodę polegającą na wykorzystaniu cienia Ziemi jako naturalnego filtra do poszukiwania nietypowych obiektów. Jak cień Ziemi pomaga w poszukiwaniach Obcych? Współczesne niebo, z punktu widzenia astronomów, jest silnie „zanieczyszczone”. Na ziemskiej orbicie krąży kilka tysięcy satelitów i miliony kosmicznych śmieci, które odbijają światło słoneczne i utrudniają odróżnienie naturalnych ciał niebieskich od potencjalnie sztucznych. Zespół kierowany przez Beatriz Villarroel ze Sztokholmu poszukiwał sposobu na wyeliminowanie tego „szumu informacyjnego”. Rozwiązaniem okazał się cień rzucany przez Ziemię w przestrzeń kosmiczną. To obszar ciemniej przestrzeni w kształcie stożka, do którego nie dociera bezpośrednie światło słoneczne. A co za tym idzie – nie może ono być odbite od krążących tam obiektów. Dlaczego ta metoda jest przełomowa? Obserwacje sztucznych satelitów – np. Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, widzianej jako świecący punkt na niebie – są możliwe właśnie dzięki odbitemu światłu Słońca. Nieoświetlona stacja byłyby dla obserwatora niewidoczna. Ale obiekt świecący własnym światłem – już tak. Strefa cienia Ziemi znacząco ułatwia rozróżnienie obiektów świecących światłem odbitym i własnym. Tworzy to wyjątkowe pole do obserwacji. Bardzo nieliczne satelity emitują własne światło, którego źródłem są np. lasery komunikacyjne czy silniki. Dlatego każdy jasny rozbłysk lub smuga zauważona w cieniu Ziemi może oznaczać coś niezwykłego, potencjalnie pozaziemskiego. Cień Ziemi to mały obszar na niebie – ma około 8–9 stopni kątowych na wysokości orbity geostacjonarnej (35 700 km). Teleskop wytypował kandydata na obiekt obcych W ramach badania przeanalizowano ponad 200 tys. zdjęć wykonanych przez teleskop Zwicky Transient Facility w Kalifornii. Rutynowo monitoruje on niebo w poszukiwaniu obiektów zmiennych, ale tym razem naukowcy skupili się wyłącznie na obrazach wykonanych w cieniu Ziemi. Do ich analizy wykorzystano system automatycznego wykrywania NEOrion, który zidentyfikował tysiące kandydatów na obiekty pozaziemskie: smugi, rozbłyski punktowe czy poruszające się artefakty. W większości przypadków okazały się one meteorami, samolotami lub znanymi asteroidami. Pojawił się jednak jeden szczególnie intrygujący przypadek: obiekt niezarejestrowany w żadnej bazie danych, poruszający się szybciej niż typowe asteroidy. Niestety, brak innych poza tą jedną obserwacją danych uniemożliwił jednoznaczną identyfikację. Pozostaje on więc zagadką. Przyszłość poszukiwań pozaziemskich cywilizacji Autorzy badania wskazują także na inne potencjalne techniki takich bliskich poszukiwań: analizę dawnych zdjęć astronomicznych sprzed ery satelitów (czyli sprzed 1957 roku), a także badanie widm kolorystycznych obiektów w poszukiwaniu materiałów zmienionych przez długotrwałą ekspozycję w kosmosie. Zespół Beatriz Villarroel rozwija nowy projekt: ExoProbe będzie siecią teleskopów zaprojektowanych specjalnie do takich obserwacji, zdolnych do jednoczesnego rejestrowania i określania odległości nieznanych obiektów. Astronomowie zaczynają traktować poszukiwania pozaziemskich sond nie jako fantazję, lecz jako poważny, naukowy kierunek badań, który może w przyszłości przynieść przełomowe odkrycia. Źródło: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Nasza autorka Magdalena Rudzka Dziennikarka „National Geographic Traveler" i „Kaleidoscope". Przez wiele lat również fotoedytorka w agencjach fotograficznych i magazynach. W National-Geographic.pl pisze przede wszystkim o przyrodzie. Lubi podróże po nieoczywistych miejscach, mięso i wino.
Asteroida 2024 YR4 może uderzyć w Księżyc. Groźne skutki odczujemy także na Ziemi
Na początku tego roku zmierzająca w stronę Ziemi asteroida wzbudziła wielkie emocje – istniała szansa, że w nas uderzy. Choć to już nieaktualne, okazało się że może uderzyć w Księżyc. Teraz powstała symulacja takiego zderzenia. Wyrzucona w przestrzeń kosmiczną księżycowa materia może wywołać groźne zjawiska na Ziemi.
Spis treści Nowe badanie skutków zderzenia asteroidy z Księżycem Co się stanie na Ziemi jeśli 2024 YR4 uderzy w Księżyc? Asteroida 2024 YR4, mająca ok. 60 metrów średnicy, na krótko wzbudziła obawy, że 22 grudnia 2032 roku uderzy w Ziemię. Początkowo ryzyko takiego zdarzenia oceniano na rekordowe 3,1%, jednak dalsze obserwacje na szczęście wykluczyły możliwość kolizji z naszą planetą. Niepokojąco wzrosło natomiast prawdopodobieństwo uderzenia asteroidy w Księżyc – według danych z teleskopu Jamesa Webba wynosi ono obecnie 4,3%. Takie uderzenie nie byłoby tylko spektakularnym wydarzeniem astronomicznym – wciąż miałoby swoje wymierne skutki na Ziemi. I właśnie je oszacowano w nowym badaniu. Nowe badanie skutków zderzenia asteroidy z Księżycem Jeszcze nie zrecenzowane badanie opublikowano w serwisie naukowych preprintów „arXiv”. Jako pierwsze analizuje ono możliwe dla Ziemi skutki zderzenia 2024 YR4 z Księżycem. Jak tłumaczy główny autor pracy, Paul Wiegert z Uniwersytetu Zachodniego Ontario w Kanadzie, byłby to największy impakt w Księżyc od około 5000 lat. Wybuch energii porównywalny byłby z eksplozją dużej bomby atomowej. Symulacje sugerują, że w wyniku zderzenia w przestrzeń kosmiczną mogłoby zostać wyrzucone nawet 100 milionów kilogramów księżycowego materiału. Co się stanie na Ziemi jeśli 2024 YR4 uderzy w Księżyc? Jeśli asteroida trafiłaby w stronę Księżyca zwróconą ku Ziemi (prawdopodobieństwo wynosi ok. 50%), nawet 10% tej masy mogłoby zostać przyciągnięte przez ziemską grawitację. Choć nasza atmosfera ochroniłaby powierzchnię przed drobnym pyłem, milimetrowe i centymetrowe odłamki mogłyby poważnie zagrozić satelitom. Paul Wiegert mówi: „kamień o średnicy centymetra lecący z prędkością dziesiątek tysięcy metrów na sekundę jest jak pocisk". W ciągu kilku dni po uderzeniu liczba meteorów zagrażających satelitom mogłaby być nawet tysiąc razy większa niż normalnie. Z perspektywy mieszkańców Ziemi oznaczałoby to także widowiskowy deszcz meteorów. Szansa na bezpośrednie uderzenie planetoidy w widoczną z Ziemi stronę Księżyca jest jednak nadal niewielka – ok. 4,3%. Nie będzie ona ponownie widoczna aż do 2028 roku, co utrudnia dokładniejszą ocenę jej trajektorii. Gdyby jednak ryzyko zderzenia wzrosło, ludzkość miałaby czas, by zaplanować misję ratunkową. Według Wiegerta mogłaby to być dobra okazja do kolejnego testu obrony planetarnej – podobnie jak w przypadku misji DART NASA z 2022 roku, która zmieniła trajektorię asteroidy Dimorphos. Źródło: arXiv Nasza autorka Magdalena Rudzka Dziennikarka „National Geographic Traveler" i „Kaleidoscope". Przez wiele lat również fotoedytorka w agencjach fotograficznych i magazynach. W National-Geographic.pl pisze przede wszystkim o przyrodzie. Lubi podróże po nieoczywistych miejscach, mięso i wino.
Pod Afryką Ziemia rytmicznie pulsuje. To początek nowego oceanu
Naukowcy zidentyfikowali dynamiczne przepływy gorącej materii płaszcza Ziemi głęboko pod prowincją Afar w Etiopii. Gorąca lawa „pulsuje” w ścisłym powiązaniu z ruchami płyt tektonicznych w regionie Wielkich Rowów Afrykańskich. To odkrycie kluczowe dla zrozumienia przyszłości kontynentu – kiedyś powstanie tam nowy ocean.
Spis treści Co odkryli naukowcy w rejonie Afar? Głębokie „tętno Ziemi” pulsuje pod płytami tektonicznymi Znaczenie odkrycia dla przyszłości Ziemi Naukowcy z Uniwersytetu w Southampton, we współpracy z dziesięcioma instytucjami międzynarodowymi, odkryli pulsujące przepływy gorącej materii z głębi Ziemi pod Afryką, które mogą doprowadzić do powstania nowego oceanu. Co odkryli naukowcy w rejonie Afar? Badania, opublikowane w czasopiśmie „Nature Geoscience”, koncentrują się na regionie Afar w Etiopii – unikatowym miejscu, gdzie spotykają się wielkie uskoki tektoniczne: Wielki Rów Wschodni i Rów Abisyński. To część tzw. Wielkich Rowów Afrykańskich. Afar to jeden z najciekawszych regionów, gdzie znajdują się afrykańskie wulkany. W rejonie Afar naukowcy zidentyfikowali dynamiczny słup gorącej materii płaszcza Ziemi (jednej z warstw wnętrza Ziemi), który unosi się pulsacyjnie, przypominając bicie serca. To istotne odkrycie pokazuje, że głębokie procesy zachodzące we wnętrzu Ziemi są ściśle powiązane z ruchem płyt tektonicznych i procesami zachodzącymi na powierzchni skorupy ziemskiej. Głębokie „tętno Ziemi” pulsuje pod płytami tektonicznymi Przez miliony lat płyty tektoniczne ścierają się i oddalają od siebie w strefach ryftowych, takich jak Afar w Etiopii. W efekcie wierzchnia, twarda warstwa naszej planety, czyli skorupa ziemska, robi się w tych miejscach coraz cieńsza. W długiej perspektywie takie procesy prowadzą do powstania nowych oceanów – i właśnie taki proces obserwowany jest w Afarze. Dr Emma Watts, główna autorka badania, wskazuje, że pióropusz gorącej materii nie jest jednolity ani statyczny, lecz rytmicznie pulsuje. To wewnętrzne „tętno Ziemi” jest regulowane przez położenie płyt tektonicznych, co zmienia sposób, w jaki rozumiemy oddziaływanie wnętrza planety na jej powierzchnię. Zespół przeanalizował ponad 130 próbek skał wulkanicznych z regionu Afar. Poza tym wykorzystał już istniejące dane. Wszystko zostało poddane zaawansowanemu modelowaniu statystycznemu. Wyniki ujawniły wyraźne wzory ruchu materii płaszcza Ziemi. Zależy on od warunków tektonicznych – w „szybszych” ryftach, np. Abisyńskim, pulsacje przemieszczają się szybciej i bardziej regularnie, niczym krew przez wąską tętnicę. Znaczenie odkrycia dla przyszłości Ziemi Prof. Tom Gernon z Uniwersytetu w Southampton podkreśla, że pulsacje są modulowane przez grubość i ruch płyt tektonicznych na powierzchni. Dr Derek Keir dodaje: „Zrozumieliśmy, jak ściśle ruchy płaszcza Ziemi są powiązane z ruchem płyt. To ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia aktywności wulkanicznej, trzęsień ziemi oraz ewolucji kontynentów” Badania mają również praktyczne znaczenie: pod miejscami, gdzie płyty tektoniczne są najcieńsze, może koncentrować się aktywność wulkaniczna. To może pomóc lepiej przewidywać zjawiska geologiczne i wulkaniczne. Jak zauważa dr Watts, współpraca interdyscyplinarna była kluczowa, aby połączyć dane z różnych dziedzin i technik – dopiero w ten sposób możliwe było stworzenie pełnego obrazu „pulsującej Ziemi” pod Etiopią. Źródło: Nature Geoscience Nasza autorka Magdalena Rudzka Dziennikarka „National Geographic Traveler" i „Kaleidoscope". Przez wiele lat również fotoedytorka w agencjach fotograficznych i magazynach. W National-Geographic.pl pisze przede wszystkim o przyrodzie. Lubi podróże po nieoczywistych miejscach, mięso i wino.
Planetoida 2024 YR4 nie daje o sobie zapomnieć. Szanse, że uderzy znów się zwiększyły
Krążąca w naszym sąsiedztwie planetoida znów przyciąga uwagę naukowców. Najnowsze dane z Teleskopu Jamesa Webba wskazują, że szansa na jej zderzenie z Księżycem znowu wzrosła. Wynosi teraz 4,3%.
Spis treści 2024 YR4 miała zderzyć się z Ziemią Ziemia jest bezpieczna, ale Księżyc nie Czym są planetoidy? Planetoida 2024 YR4, odkryta stosunkowo niedawno, wzbudziła zainteresowanie naukowców ze względu na początkowo wysokie ryzyko zderzenia z Ziemią w grudniu 2032 roku. Według wstępnych obliczeń szansa kolizji wynosiła 3,1%, co jest niepokojące w kontekście jej rozmiaru. Ma od 53 do 67 metrów średnicy – to porównywalne z asteroidą, która spowodowała eksplozję w Tungusce na Syberii w 1908 roku. Taki obiekt mógłby zniszczyć całe miasto. 2024 YR4 miała zderzyć się z Ziemią Na szczęście dalsze obserwacje za pomocą Teleskopu Jamesa Webba pozwoliły wykluczyć zagrożenie dla Ziemi, redukując prawdopodobieństwo zderzenia niemal do zera. To nie było jednak „ostatnie słowo” 2024 YR4. W kwietniu okazało się że wprawdzie nie uderzy w Ziemię, ale może uderzyć w Księżyc. Jeden ze współautorów raportu z kwietniowych obserwacji za pomocą JWST, Andrew Rivkin, mówił wtedy że prawdopodobieństwo uderzenia 2024 YR4 w Księżyc wynosi 2%. Wkrótce okazało się, że nie 2, ale jednak 3,8%. Ziemia jest bezpieczna, ale Księżyc nie To jednak wciąż nie koniec tej historii. Obserwacje przez teleskop JWST wciąż trwają, a szanse na zderzenie planetoidy z Księżycem znów się zwiększyły. Najnowsze dane z maja podniosły tę wartość do 4,3%. Choć to nadal niewielkie ryzyko, jest ono wystarczająco duże, by wzbudzać zainteresowanie środowiska naukowego. Ewentualne zderzenie nie zagrozi orbicie Księżyca ani jego integralności, ale umożliwi obserwację powstawania dużego krateru w czasie rzeczywistym, co stanowiłoby unikatową okazję badawczą. Planetoida porusza się w taki sposób, że zbliża się do Ziemi co cztery lata, co daje naukowcom kolejną szansę na dokładniejsze obserwacje w grudniu 2028 roku. Wówczas możliwe będzie precyzyjniejsze określenie jej trajektorii i ocena ryzyka kolizji z Księżycem. Na razie obiekt oddalił się na tyle, że nie można prowadzić dalszych obserwacji. Pozostaje nam niepewność i cztery lata cierpliwego czekania. Czym są planetoidy? Planetoidy (lub asteroidy) to niewielkie skalne lub lodowe ciała niebieskie obiegające Słońce, a niebędące planetami ani ich księżycami. Nasz Układ Słoneczny jest ich pełen, szczególnie w pasie planetoid zlokalizowanym między orbitami Marsa i Jowisza. Amerykańska agencja kosmiczna prowadzi tzw. Projekt ATLAS, czyli system wczesnego ostrzegania przed ewentualnym uderzeniem planetoid w Ziemię. 2024 YR4 została odkryta przez astronoma Davida Rankina, na podstawie danych z teleskopu w Rio Hurtado w Chile. Źródło: Science Alert Nasza autorka Magdalena Rudzka Dziennikarka „National Geographic Traveler" i „Kaleidoscope". Przez wiele lat również fotoedytorka w agencjach fotograficznych i magazynach. W National-Geographic.pl pisze przede wszystkim o przyrodzie. Lubi podróże po nieoczywistych miejscach, mięso i wino.
Ziemia nam nie wystarczy. By przetrwać, ludzkość potrzebuje jeszcze 5 takich planet
Ziemia weszła w fazę szóstego masowego wymierania gatunków. Tym razem jednak tempo zmian jest bezprecedensowe – nawet 100 razy szybsze niż w przeszłości. A to może zagrozić również ludziom.
W tym artykule: Najgorsze wymieranie w historii Winę za szóste wymieranie ponosi ludzkość Koniec mitu kreatywnej destrukcji Jak dużo konsumujemy? W XX wieku straciliśmy w wyniku wymierania 543 gatunki kręgowców lądowych. Specjaliści twierdzą, że tyle samo gatunków utracimy w kolejnych 20 latach. To jasno pokazuje, że szóste wielkie wymieranie, zwane holoceńskim, przyspiesza. Wymieranie, które wcześniej trwało setki lat, teraz zajmie zaledwie dziesięciolecia. Oznacza to utratę setek gatunków w bardzo krótkim czasie. To zakłóci działanie ekosystemów i łańcuchów pokarmowych, a nawet zmieni sposób życia ludzi. Najgorsze wymieranie w historii – Sposób, w jaki poradzimy sobie z obecnym kryzysem wymierania w ciągu najbliższych dwóch dekad, określi los milionów gatunków – powiedział Gerardo Ceballos. To ekolog i badacz z Narodowego Autonomicznego Uniwersytetu Meksyku. A także główny autor badania opublikowanego w czasopiśmie naukowym „Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS). W swoich badaniach Ceballos i jego dwaj współpracownicy twierdzą, że wymieranie holoceńskie może być najpoważniejszym w historii zagrożeniem środowiskowym dla trwałości cywilizacji, ponieważ jest nieodwracalne. Wyjaśniają, że szybko rosnąca populacja ludzka w połączeniu z rosnącymi wskaźnikami konsumpcji to dwie główne przyczyny wymierania. Ostatnie wymieranie. Powstrzymać wielkie znikanie gatunków! Udało nam się przyspieszyć naturalne tempo wymierania gatunków od 100 do 1000 razy. Ciekawe, czy równie dobrze wyjdzie nam przyspieszanie odbudowy różnorodności życia po obecnej katastrofie. – Gatunki są ogniwami w ekosystemach, a gdy znikną, odejdą również gatunki, z którymi wchodzą w interakcje. W regionach, w których koncentrują się znikające gatunki, prawdopodobnie dochodzi do załamania regionalnej różnorodności biologicznej – dodają autorzy. Winę za szóste wymieranie ponosi ludzkość W programie CBS „60 minutes” do tematu nowego wielkiego wymierania odniósł się biolog i demograf Paul Ehrlich. Jest autorem książki „The Population Bomb”. Pozycja ta została wydana w 1968 roku, długo przed tym, nim oficjalne media podjęły temat. Naukowiec stwierdził, że nasz obecny kryzys sprowadza się do problemu, który można określić krótko. Otóż wzrost populacji ludzi pozbawia Ziemię zasobów, które wspierają nasze życie, w tym różnorodności biologicznej, która pomaga ją utrzymać. – Ludzkość siedzi na gałęziach, które sama podcina i jest tak zajęta, że tego nie dostrzega – powiedział. – Aby utrzymać nasz styl życia – twój i mój, w zasadzie całej planety – potrzebujemy jeszcze pięciu Ziemi. Nie wiadomo tylko, skąd je wziąć – dodał prof. Ehrlich. Tony Barnosky, kolejny naukowiec ze Stanfordu, który wziął udział w programie, dodał, że tempo wymierania jest do 100 razy szybsze niż typowe. – Badając historię świata można zauważyć, że obecny poziom wymierania pojawiał się wcześniej tylko jako skutek ogromnych klęsk żywiołowych. Jesteśmy świadkami tego, jak co najmniej trzy czwarte znanych gatunków znika z Ziemi – powiedział Barnosky. Koniec mitu kreatywnej destrukcji Tymczasem naukowcy mają nowe dowody na to, że wiele okresowych masowych wymierań na Ziemi przebiega w cyklach co około 27 milionów lat. Łączy to pięć głównych masowych wymierań z mniejszymi, występującymi w okresach sprzyjających życiu Ziemi. Do analizowania tematu zaprzęgnięto też algorytmy sztucznej inteligencji. Już pierwsze dane pokazują, że SI pomaga podważyć pewne powszechne przekonania dotyczące masowych wymierań gatunków. Odkryto prehistoryczne zwierzęta-zombie. Przetrwały masowe wymieranie, ale były „chodzącymi trupami" Naukowcy odkryli, że chociaż niektóre zwierzęta przetrwały masowe wymieranie permskie sprzed 250 mln lat, to i tak konsekwencje odczuło wiele gatunków. Między innymi gorgonopsy, które prze... Naukowcy od dawna wierzyli, że masowe wymieranie tworzy produktywne okresy ewolucji gatunków, zwane „kreatywną destrukcją”. Nowe badanie, prowadzone przez naukowców związanych z Earth-Life Science Institute (ELSI) w Tokyo Institute of Technology wykorzystało uczenie maszynowe do zbadania współwystępowania gatunków kopalnych. To pozwoliło odkryć, że „kreatywna destrukcja” i wymieranie rzadko są ze sobą powiązane. A zatem masowe wymieranie prawdopodobnie nie wywołuje pojawienia się nowych, bardziej rozwiniętych gatunków. Jak dużo konsumujemy? Według The World Counts już teraz potrzebujemy dwóch planet takich, jak Ziemia, by zaspokoić potrzeby ludzkości. Przy populacji, która osiągnęła 8 miliardów ludzi, ludzkość rok rocznie zużywa: 22,5 miliarda ton biomasy, 15 miliardów ton paliw kopalnych, 9,1 miliardów ton rud metali, 41,7 miliardów ton innych zasobów. Rok rocznie wycinamy pod uprawy 28 milionów hektarów lasów, a przy obecnej eksploatacji mórz i oceanów ich zasoby skończą się za 24 lata. Gdyby wszyscy na świecie żyli tak konsumpcyjnie, jak Amerykanie, do zaspokojenia potrzeb ludzkości potrzebne byłyby cztery Ziemie. Ale gdybyśmy weszli na poziom konsumpcji Emiratów Arabskich, pięć Ziemi byłoby za mało – przekonują naukowcy związani z organizacją Global Footprint Network. Źródła: Scitechdaily, PNAS, Popular Mechanics, Nature. Nasz ekspert Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Czy cokolwiek przemawia za kolonizacją kosmosu? Badacze wskazują na 2 kwestie
Większość argumentów na rzecz kolonizacji kosmosu jest chybiona. Istnieją tylko dwa powody, dla których warto to robić – piszą Kelly i Zach Weinersmithowie w książce „Miasto na Marsie”.
Spis treści: Argument 1. Katedra przetrwania Argument 2. Argument jacuzzi Łyżka dziegciu w beczce kosmicznego miodu Niestworzone wyobrażenia o kolonizacji kosmosu często usprawiedliwiają cały projekt, zwykle obiecując niezmierzone bogactwa, udoskonalenie ludzkości lub ucieczkę od ziemskich okropności. Uważamy, że większość argumentów na rzecz kolonizacji kosmosu jest chybiona. Naszym zdaniem istnieją jednak co najmniej dwa argumenty o tyle wartościowe, że przynajmniej nie opierają się na mało wiarygodnych wyliczeniach ekonomicznych lub fałszywych rozpoznaniach socjologicznych. Łączy je pewien problem, ale jest to hipotetyczny problem dotyczący przyszłości. Argument 1. Katedra przetrwania Niewielu filozofów gotowych jest porzucić ideę siatki bezpieczeństwa dla ludzkości. Na ich obronę można rzec, że ich książki mają jedne z lepszych tytułów, na przykład „Every Cradle Is a Grave” (Każda kołyska jest grobem) czy „Najlepiej – nie urodzić się”. Istnienie jako źródło krzywdy. Większość z nas wolałaby jednak, żeby cała ta ludzka egzystencja jakoś trwała. Gdy przyjrzeć się gatunkom o najdłuższej historii, okaże się, że mają kilka cech wspólnych: duże populacje, zróżnicowanie genetyczne i rozpowszechnienie na znacznych obszarach Ziemi. Kolonia na Marsie zamieszkana przez odpowiednio dużą liczbę ludzi i wyposażona w struktury umożliwiające jej przetrwanie mimo katastrofy na Ziemi wydaje się odpowiadać tej charakterystyce. Nie ocali nas przed zmianami klimatycznymi czy innymi prawdopodobnymi scenariuszami rychłego samounicestwienia, ale długofalowo może być warta świeczki. Podobnie jak w przypadku budowania katedr robotnicy kładący kamień węgielny raczej nie dożyją osadzania iglicy, mogą jednak ochoczo rozpocząć budowę. Choć trudniej określić, czego konkretnie wymaga to od nas w tym momencie, jeśli zgodzimy się, że należy zbudować tę katedrę dla wnuków naszych wnuków, postawienie pierwszego kroku we właściwym kierunku wydaje się przejawem mądrości. Argument 2. Argument jacuzzi Kiedy chcesz sobie kupić jacuzzi, nikt nie mówi: „Przeznaczeniem Człowieka jest usadzić Jego tyłek w gorących bąbelkach”. Nikt nie próbuje cię przekonać, że ludzkość pozbawiona jacuzzi skazana jest na stagnację. Nikt nie twierdzi, że upowszechnienie jacuzzi na świeżym powietrzu położy kres wszystkim konfliktom. Po prostu zapragnąłeś zakupić jacuzzi, a ktoś inny je sprzedaje i nikomu nic do tego. Może nie jest to argument szczególnie szlachetny czy krzepiący, lecz mamy podejrzenie, że odwoływanie się do ludzkiej szlachetności towarzyszy zwykle apelom o wyasygnowanie pieniędzy podatników. Nic złego w tym, jeśli za wyprawami w kosmos nie stoi motywacja filozoficzna czy nawet finansowa. „Bo to jest super” jest zupełnie wystarczającym argumentem. Łyżka dziegciu w beczce kosmicznego miodu Oba te argumenty mogłoby podważyć pytanie, czy wycieczki w kosmos nie narażają całego rodzaju ludzkiego na większe ryzyko. Powiedzmy, że program kosmiczny zwiększa ryzyko anihilacji ludzkości wskutek wojny lub terroryzmu. W takim wypadku zbudowalibyśmy „katedrę przetrwania”, która zawali się nam wszystkim na głowy. Jeśli uzasadnieniem kolonizacji kosmosu jest długofalowe przetrwanie rodzaju ludzkiego, powinniśmy zyskać względną pewność, że kolonizacja rzeczywiście zwiększy nasze szanse. W przypadku argumentu jacuzzi można sobie wyobrazić całe spektrum od jacuzzi do broni nuklearnej. Zakup jacuzzi zwykle nie naraża nikogo na niebezpieczeństwo. Ktoś może wprawdzie przypadkowo zerknąć przez ogrodzenie, ale to już jego problem. Zakup broni jądrowej to co innego. Posiadanie międzykontynentalnych pocisków balistycznych z głowicami nuklearnymi nie jest prywatną sprawą, bo może się skończyć wysadzeniem kogoś w powietrze. Dlatego właśnie mamy prawo zakazać bliźniemu ich posiadania. Zauważcie, że odnosi się to również do sytuacji, gdy ów bliźni jest bardzo miłym człowiekiem i absolutnie nie zamierza użyć broni nuklearnej trzymanej w garażu. Pytanie brzmi, czy kosmicznym koloniom bliżej do jacuzzi, czy do głowic jądrowych. Czy to kwestia swobodnego wyboru jednostki, czy raczej przypadek wymagający ścisłych regulacji prawnych? Mimo tego, że dwa powyżej wymienione argumenty przemawiają naszym zdaniem za kolonizacją kosmosu, z pewną niechęcią daliśmy się przekonać, że ta łyżka dziegciu to właściwie całe wiadro. Jest to fragment książki autorstwa Kelly i Zacha Weinersmithów pt. „Miasto na Marsie” wydawnictwa Insignis (Warszawa 2025), która trafi do sprzedaży 21 maja.
Ziemia jest bezpieczna, ale Księżyc może nie mieć tyle szczęścia. Teleskop Webba widzi zagrożenie
Planetoida 2024 YR4 kilka tygodni temu wzbudziła sensację – w 2032 mogła uderzyć w Ziemię. Teleskop Jamesa Webba właśnie potwierdził że tak się nie stanie. Ale wciąż jest możliwość, że uderzy w Księżyc.
Spis treści Jak odkryto 2024 YR4? Do zderzenia z Ziemią nie dojdzie Jak wyglądałoby zderzenie z Księżycem? Pod koniec lutego świat zelektryzowała informacja o zbliżającej się planetoidzie, na kursie kolizyjnym z Ziemią. Choć prawdopodobieństwo uderzenia było szacowane dość nisko, i tak było jednym z największych w historii. Zderzenie z ciałem tej wielkości oznaczałoby katastrofę odczuwalną prawdopodobnie na całym świecie. Do badania planetoidy, oznaczonej symbolem 2024 YR4, teraz zaangażowano Teleskop Jamesa Webba. Jego obserwacje przyniosły dobre wieści. Jak odkryto 2024 YR4? Planetoidy (lub asteroidy) to niewielkie skalne lub lodowe ciała niebieskie obiegające Słońce, niebędące planetami ani ich księżycami. Nasz Układ Słoneczny jest ich pełen, szczególnie w tzw. Pasie Planetoid zlokalizowanym między orbitami Marsa i Jowisza. Nasza bohaterka – 2024 YR4 – została odkryta w grudniu zeszłego roku przez NASA. Amerykańska agencja kosmiczna prowadzi tzw. Projekt ATLAS, czyli system wczesnego ostrzegania przed ewentualnym uderzeniem planetoid w Ziemię. 2024 YR4 została odkryta przez astronoma Davida Rankina, na podstawie danych z teleskopu w Rio Hurtado w Chile. Planetoida ma około 60 m. średnicy. Według obliczeń astronomów przeleci blisko Ziemi dokładnie 22 grudnia 2032 roku. Początkowo szanse jej zderzenia z Ziemią szacowano (jak na tego typu przypadki) bardzo wysoko, bo aż na 1,2 do 3,1%. Gdyby do tego doszło, a planetoida nie rozpadłaby się w atmosferze Ziemi, konsekwencje uderzenia byłyby porównywalne z tzw. katastrofą tunguską, czyli uderzeniem meteorytu z 1908 r. Do zderzenia z Ziemią nie dojdzie W tej chwili 2024 YR4 znajduje się bardzo daleko – około 43 mln kilometrów od Ziemi. To zbyt daleko, aby być pewnym wyników obserwacji z Ziemi. Aby przyjrzeć się planetoidzie bliżej, skierowano na nią oko najpotężniejszego astronomicznego urządzenia, jakim dysponujemy: kosmicznego teleskopu Jamesa Webba (JWST). Ze względu na potencjalne zagrożenie, międzynarodowy zespół astronomów uzyskał nadzwyczajne pozwolenie na wykorzystanie teleskopu. Naukowcom przydzielono tzw. emergency time. Planowane są dwie obserwacje, ukończono pierwszą z nich. Miała miejsce 26 marca. JWST rozpoczął obserwacje, rejestrując obraz w podczerwieni, co pozwoliło na bardziej precyzyjne oszacowanie rozmiaru, składu i orbity planetoidy. Obserwowano obracającą się co 20 minut planetoidę przez pięć godzin. Wyniki tych badań wykazały, że może ona być większa i bardziej skalista niż pierwotnie zakładano. Ale – co najważniejsze – potwierdzono, że nie stanowi ona zagrożenia dla Ziemi w 2032 roku. Prawdopodobieństwo zderzenia z Ziemią na szczęście spadło do zera. Druga obserwacja 2024 YR4 zostanie przeprowadzone za pomocą JWST w maju tego roku. Ma pomóc przede wszystkim doprecyzować właściwości orbity 2024 YR4 oraz jej temperaturę. Jak wyglądałoby zderzenie z Księżycem? Pozostało jednak jedno „ale”. Na razie nie udało się wykluczyć zderzenia z naszym Księżycem. Jeden ze współautorów raportu z obserwacji za pomocą JWST, Andrew Rivkin, mówi, że prawdopodobieństwo uderzenia 2024 YR4 w Księżyc wynosi 2%. Choć brzmi to groźnie, nasz jedyny satelita jest cały czas bombardowany mniejszymi i większymi meteorami. Nie posiada atmosfery, zatem uderzające w niego skały nie mają szans się przedtem rozpaść i spalić. Upadek planetoidy 2024 YR4 na Księżyc byłby dla nas niegroźny. Ale dla naukowców mogłaby to być prawdziwa gratka. Dotychczas nie było okazji bezpośredniej obserwacji zderzenia tak dużego ciała niebieskiego z Księżycem. Czy tak się stanie? Być może dowiemy się już w maju. Źródło: Live Science Nasza autorka Magdalena Rudzka Dziennikarka „National Geographic Traveler" i „Kaleidoscope". Przez wiele lat również fotoedytorka w agencjach fotograficznych i magazynach. W National-Geographic.pl pisze przede wszystkim o przyrodzie. Lubi podróże po nieoczywistych miejscach, mięso i wino.
Mgła z mikrobłyskawicami źródłem życia na Ziemi? Nowa rewolucyjna teoria
„To nowy sposób myślenia o tym, jak uformowały się podstawowe cegiełki życia” – stwierdził Richard Zare z Uniwersytetu Stanforda. Naukowiec odkrył, że do powstania życia na Ziemi niekoniecznie przyczyniły się pioruny i błyskawice, jak dotychczas sądzono. Wystarczyła wodna mgiełka, np. z wodospadów.
W tym artykule: Na czym polegał eksperyment Millera-Ureya Elektryczność tak, pioruny nie Jak powstało życie: nowe wyjaśnienie Życie wzięło się z wodospadów? Miliardy lat temu na Ziemi obecne już były wszystkie składniki niezbędne do powstania żywych organizmów. Węgiel wchodził w skład cząsteczek metanu, azot – amoniaku, na planecie znajdowała się również woda. Brakowało tylko najważniejszego elementu: cząsteczek organicznych, w których węgiel łączyłby się z azotem. To właśnie z nich składa się życie. Cząsteczki zawierające węgiel i azot są niezbędne do powstania białek, enzymów, DNA i RNA. Najważniejsze pytanie dotyczące początków życia brzmi zatem: w jaki sposób na bardzo młodej Ziemi cząsteczki zawierające węgiel (jak metan) zaczęły łączyć się z cząsteczkami zawierającymi azot (jak amoniak)? Na czym polegał eksperyment Millera-Ureya W 1952 roku Stanley Miller, chemik i biolog, przeprowadził jeden z najsłynniejszych eksperymentów w historii nauki. Polegał on na otworzenia w laboratorium warunków, jakie panowały w atmosferze bardzo młodej Ziemi. Miller, pod kierunkiem noblisty Harolda Ureya, przygotował mieszaninę metanu, amoniaku, wodoru i wody. Kiedy przepuścił przez nią prąd elektryczny, w wyniku reakcji chemicznych powstały aminokwasy. Aminokwasy budują białka i zawierają wiązania węglowo-azotowe. Doświadczenie wykazało, że kluczowym czynnikiem, jakie doprowadził do uformowania się „cegiełek życia”, była elektryczność. Dawno temu miały zapewnić ją pioruny. Test Millera-Ureya (powtórzony z sukcesem w 2007 roku) wsparł hipotezę, że to właśnie wyładowania elektryczne w pierwotnej atmosferze planety doprowadziły do reakcji chemicznych, dzięki którym powstały pierwsze związki organiczne. Elektryczność tak, pioruny nie Teoria ta miała jednak pewną wadę. Otóż do uformowania się aminokwasów na masową skalę potrzeba byłoby bardzo wielu piorunów. Zdaniem niektórych, gdyby tylko one „dostarczały” wyładowań elektrycznych niezbędnych do zajścia reakcji chemicznych, zjawisk tych byłoby zwyczajnie za mało, by ok. 4 mld lat temu mogło powstać życie. Pomysłowe rozwiązanie problemu znalazł właśnie Richard Zare z Uniwersytetu Stanforda. Naukowiec wraz z zespołem wykazał, że elektryczność – kluczowy element eksperymentu Stanleya – wcale nie musiała pochodzić z potężnych wyładowań atmosferycznych. Tylko z wody. A konkretnie: z mgiełki składającej się z rozpylonych kropelek, jaka unosi się np. nad wodospadami. Jak powstało życie: nowe wyjaśnienie Naukowcy kierowani przez Zare’a rozpylali wodę i wpuszczali taką mgiełkę do mieszaniny gazów użytych w eksperymencie Millera. To wystarczyło, by powstały związki chemiczne oparte na węglu i azocie. Nie było potrzebne żadne zewnętrzne źródło energii elektrycznej. Dlaczego? Bo dostarczały jej same krople wody. Większe z nich często były naładowane dodatnio. Mniejsze – ujemnie. Kiedy krople o przeciwnych ładunkach zbliżyły się do siebie na odległość rzędu nanometrów, przeskakiwały między nimi iskry. Zare nazwał je „mikrobłyskawicami", ponieważ ten sam proces odpowiada za gromadzenie i rozładowywanie energii w chmurach w postaci błyskawic. Następnie badacze użyli kamer wysokiej prędkości, aby udokumentować niezauważalne dla nas błyski światła. Jak się okazało, wyładowania uwalniały energię 12 elektronowoltów. To wystarczyło, by zainicjować odpowiednie reakcje chemiczne. Życie wzięło się z wodospadów? – Mikroelektryczne wyładowania między przeciwnie naładowanymi mikrokroplami wody wytwarzają wszystkie cząsteczki organiczne obserwowane wcześniej w eksperymencie Millera-Ureya – powiedział Zare. – Proponujemy, że jest to nowy mechanizm prebiotycznej syntezy cząsteczek, które stanowią budulec życia – dodał. Tym samym warunki dogodne do powstania życia pojawiłyby się wszędzie tam, gdzie masy wody zderzałyby się ze skałami lub ze sobą, tak by powstawała mgiełka. A więc np. przy wodospadach albo kamienistych brzegach, w które uderzałyby fale. Skalne szczeliny stałyby się idealnymi „próbówkami”, gdzie na masową skalę tworzyłyby się aminokwasy. A z nich – bardziej skomplikowane cząsteczki, z których ostatecznie formowałyby się proste mikroorganizmy. Badania zespołu Zare’a zostały opublikowane w czasopiśmie „Science Advances”. Źródła: Science Advances, phys.org, New Scientist Nasza autorka Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”.
Tlen na Ziemi to zasługa wulkanów? Nowa teoria japońskich naukowców
To aktywność wulkaniczna miliardy lat temu przygotowała grunt pod bogatą w tlen atmosferę, od której zależy całe życie na Ziemi – to nowa koncepcja japońskich badaczy.
Spis treści: Jak „narodził się” tlen na Ziemi? Wulkaniczna koncepcja na temat początków tlenu Model numeryczny prawdę ci powie Oddychanie jest dla nas czymś automatycznym i nieustannym. Oddychamy nawet wtedy, gdy nie myślimy, że mamy to robić. Kluczowym składnikiem życiodajnego powietrza, które wdychamy do płuc, jest tlen. Stanowi jedynie 21 proc. jego mieszanki. Ale nie zawsze tak było. Podczas kilku masowych wymierań w dziejach naszej planety skład mieszanki gazów ulegał dramatycznym zmianom. Około 3 miliardy lat temu tlen prawie w ogóle nie istniał. Jak „narodził się” tlen na Ziemi? Do tej pory sugerowano występowanie przed miliardami lat przejściowych epizodów natlenienia atmosfery, znanych jako „podmuchy tlenu” (ang. whiffs of oxygen). Ich natura i przyczyny pozostawały niejasne. Naukowcy uważali, że te „podmuchy” poprzedzały Wielkie Natlenienie (GOE), czyli pierwsze znaczące zwiększenie się ilości tlenu w atmosferze około 2,5–2,2 miliarda lat temu. Wulkaniczna koncepcja na temat początków tlenu Zespół japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego opublikował właśnie artykuł na łamach „Communications Earth & Environment”, w którym przedstawił nową koncepcję na temat pojawienia się tlenu na Ziemi. W jej myśl to erupcje superwulkanów (w ramach jak to określono „rozległych prowincji magmowych”) mogły przyczynić się do przejściowych epizodów natlenienia, które trwały nawet kilka milionów lat. Do takiego wnioski badacze doszli wykorzystując model biogeochemiczny. Takie epizody natlenienia mogły otworzyć drzwi dla wzrostu liczby mikroorganizmów zdolnych do przeprowadzania fotosyntezy. Stało się to 2,5 mld lat temu. – Aktywność mikroorganizmów w oceanie odegrała kluczową rolę w ewolucji tlenu atmosferycznego. Uważamy jednak, że nie doprowadziłoby to natychmiast do natlenienia atmosfery, ponieważ ilość składników odżywczych, takich jak fosforany w oceanie w tamtym czasie była ograniczona, co limitowało aktywność cyjanobakterii – grupy bakterii zdolnych do fotosyntezy – powiedział prof. Eiichi Tajika z Uniwersytetu Tokijskiego, jeden z autorów publikacji. W jego ocenie potrzebne były intensywne i ogromne w skali zdarzenia geologiczne, aby „zasiać” w oceanach substancje odżywcze. I była nimi aktywność wulkaniczna – tak w każdym razie sugerują naukowcy. Kiedy Ziemia była cieplejsza, skały na lądzie (na kontynentach) zaczynały się łatwiej rozpuszczać pod wpływem wody i powietrza. Kiedy skały się rozpuszczały, do oceanów spływał na przykład fosfor, który był używany przez mikroorganizmy produkujące tlen, czyli fotosyntetyzujące. Model numeryczny prawdę ci powie Prof. Tajika i jego zespół wykorzystali model numeryczny do symulacji kluczowych aspektów zmian biologicznych, geologicznych i chemicznych podczas drugiej części epoki archaiku (3,0-2,5 miliarda lat temu). W ten sposób ustalili, że aktywność wulkaniczna na dużą skalę zwiększyła atmosferyczny dwutlenek węgla, ocieplając tym samym klimat i zwiększając podaż składników odżywczych do oceanu. To przyczyniło się do „odżywienia” morskich organizmów, co z kolei tymczasowo zwiększyło ilość tlenu. Wzrost tlenu nie utrzymywał się jednak na stałym poziomie. – Zrozumienie tego zjawiska ma kluczowe znaczenie dla określenia czasu pojawienia się mikroorganizmów fotosyntetycznych. O ich występowaniu świadczą stężenia pierwiastków wrażliwych na poziom tlenu atmosferycznego w zapisie geologicznym – dodał Yasuto Watanabe, jeden z autorów publikacji. Opracowanie takiego modelu numerycznego, który mógłby symulować złożone, dynamiczne zachowanie cykli biogeochemicznych, było sporym wyzwaniem dla japońskiej ekipy. Źródło: communications earth & environment Nasz autor Szymon Zdziebłowski Dziennikarz naukowy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. dwa przewodniki turystyczne po Egipcie, a ostatnio – popularnonaukową książkę „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” o największej egipskiej piramidzie.
14 mln lat temu na Ziemi panowała wieczna mgła. Układ Słoneczny przepływał przez chmurę pyłów i gazów
Według badaczy kilkanaście milionów lat temu w czasie podróży przez kosmos Układ Słoneczny przeszedł przez tzw. falę Radcliffe’a. Podróż przez gęsty obszar pełen pyłów i gazów mogła pozostawić ślady w zapisie geologicznym.
W tym artykule: Układ Słoneczny znajduje się w ciągłym ruchu Tajemnicza struktura, przez którą przeszło Słońce Ziemia wiecznej mgły Dzisiaj Słońce i jego osiem planet znajduje się w stosunkowo pustym rejonie kosmosu. Konsekwencje tego możemy obserwować codziennie. Każdej bezchmurnej nocy, jeśli tylko znajdujemy się poza rejonami zanieczyszczonymi światłem, możemy obserwować na niebie panoramę gwiazd i galaktyk. Jednak nie zawsze tak było. Ok. 14 mln lat temu niebo wyglądało tak, jakby było stale zamglone. Światło gwiazd docierało do powierzchni przytłumione i niewyraźne. To skutek tego, że Układ Słoneczny przesuwał się wówczas przez znacznie gęściejszy obszar kosmosu, tzw. falę Radcliffe’a. Zdarzenie to mogło pozostawić ślady w zapisie geologicznym, twierdzą autorzy najnowszych badań opublikowanych w czasopiśmie „Astronomy & Astrophysics”. Układ Słoneczny znajduje się w ciągłym ruchu W kosmosie wszystko się porusza. Dotyczy to nie tylko ruchu planet dookoła gwiazd w systemach planetarnych, ale także całych systemów planetarnych. Słońce wraz z Ziemią i pozostałymi planetami okrąża centrum Drogi Mlecznej i znajdującą się w nim supermasywną czarną dziurę Sagittarius A*. Układ Słoneczny pędzi przez kosmos z zawrotną prędkością ok. 828 tys. km/godz. Stanowi to aż 1/1300 prędkości światła. Jeden obieg wokół środka Galaktyki trwa ok. 230 mln lat. Ten okres ma nawet swoją własną nazwę – to rok galaktyczny. Tajemnicza struktura, przez którą przeszło Słońce Taka podróż, jak można się domyślić, nie odbywa się bez przygód. – Pomyśl o tym jako o statku żeglującym po morzu w zmieniających się warunkach – mówi Efrem Maconi, doktorant na Uniwersytecie Wiedeńskim. – Nasze Słońce napotkało obszar o większej gęstości gazu, gdy przechodziło przez falę Radcliffe’a w konstelacji Oriona – dodaje. Fala Radcliffe’a to jedna z niedawno odkrytych struktur Drogi Mlecznej. Wypatrzyli ją naukowcy z Uniwersytetu Harvarda w 2013 roku. Jest to niezwykle długi (mający aż 9 tys. lat świetlny) cienki pasu gazu w kształcie fali. Składa się z połączonych ze sobą obszarów gwiazdotwórczych. W tej chwili Ziemia jest oddalona od fali Radcliffe’a tylko o 400 lat świetlnych. Ziemia wiecznej mgły Maconi wraz z zespołem przeanalizował dane zebrane przez radioteleskop Gaia. Gaia śledzi miliardy gwiazd w Drodze Mlecznej, w tym te, które uformowały się niedawno w fali Radcliffe’a. Mając dane o prędkościach, z jakimi się obecnie poruszają, naukowcy mogli określić ich położenie w przeszłości. Gdy połączyli to z drogą, jaką w przeszłości poruszał się przez Galaktykę Układ Słoneczny, spostrzegli, że w pewnym momencie Słońce wraz z planetami musiało przeciąć tę strukturę. Stało się to między 15 a 12 mln lat temu. Za najbardziej prawdopodobny okres uznaje się 14 mln lat temu. To właśnie wówczas niebo zrobiło ciemniejsze i zamglone. Co ciekawe, w tym okresie Ziemia znajdowała się w okresie ochłodzenia klimatu (w środkowym miocenie). Maconi podejrzewa, że te dwa wydarzenia mogą mieć ze sobą związek – dowodów na to jednak nie ma. Zdaniem badaczy spotkanie z chmurami materii z ośrodka międzygwiazdowego mogło odcisnąć się w zapisie geologicznym Ziemi. W skorupie mogą istnieć depozyty z tego okresu, składające się z radioaktywnych izotopów pochodzących z supernowych. Hipoteza ta nie została jeszcze udowodniona. Źródła: Astronomy & Astrophysics, New Scientist Nasza autorka Magdalena Salik Dziennikarka i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”.
Do Ziemi zbliża się planetoida wielkości meteorytu tunguskiego. Jaka jest szansa, że w nas uderzy?
W stronę Ziemi leci nieduża planetoida. Istnieje szansa, że uderzy w nas za osiem lat. Jeśli tak się stanie, skutki będą podobne do upadku meteorytu tunguskiego.
Spis treści: Co wiemy o zbliżającej się planetoidzie? Więcej dowiemy się za cztery lata Planetoida jak meteoryt tunguski Planetoida została oznaczona jako 2024 YR4. Jej średnica wynosi 60 m, czyli odpowiada szerokości boiska piłkarskiego. W pobliżu naszej planety obiekt pojawi się dokładnie 22 grudnia 2032 roku. Astronomowie początkowo policzyli, że ryzyko zderzenia z Ziemią będzie wynosiło wówczas 1 do 83. W przeliczeniu na procenty to 1,2%. Kolejne kalkulacje pokazały większe prawdopodobieństwo. Wynosiło ono już 3,1%, czyli jak 1 do 32. Jednak kolejne obliczenia NASA mówiły o 1,5%, a ESA – 1,38%. – To i tak jedno z najwyższych prawdopodobieństw zdarzenia dla planetoid znaczącej wielkości kiedykolwiek – stwierdził na swoim profilu na Blue Sky David Rankin, astronom i inżynier z przeglądu nieba Catalina Sky Survey. Potwierdzały to zestawienia niebezpiecznych obiektów bliskich Ziemi (ang. Near Earth Object, NEO), przygotowywane zarówno przez europejską, jak i amerykańską agencję kosmiczną. Planetoida 2024 YR4 znajdowała się na szczycie NEO impact Risk List ESA oraz Sentry Risk Table NASA. Najnowsze kalkulacje są już bardziej optymistyczne. Ryzyko spadło do 1%. Naukowcy są zdania, że spadnie jeszcze bardziej. Co wiemy o zbliżającej się planetoidzie? Wstępne szacunki pokazują, że planetoida minie Ziemię w odległości niewiele ponad 100 tys. km. Jednak obiekt nadal znajduje się aż 43 mln km od nas. To oznacza, że nie ma jeszcze pełnych danych o jego orbicie, a tym samym o przyszłej trajektorii. Jeśli faktycznie będziemy mieli pecha i w nas trafi, możliwe są dwa scenariusze wypadków. W pierwszym planetoida rozpadnie się w atmosferze (to tzw. airburst). W drugim zaś uderzy w ziemię. Jeśli trafi w stały ląd, wybije w nim krater uderzeniowy. Obiekt wypatrzyli astronomowie z prowadzonego przez NASA projektu ATLAS jeszcze w 2024 roku. Użyli do tego teleskopu znajdującego się w Rio Hurtado w Chile. Następnie w danych gromadzonych w ramach Catalina Sky Survey planetoidę znalazł wspomniany wyżej David Rankin. Więcej dowiemy się za cztery lata – Ludzie absolutnie nie powinni się teraz tym martwić – powiedział serwisowi space.com Rankin. – Prawdopodobieństwo zderzenia jest bardzo niewielkie. Można się spodziewać, że planetoida wyminie nas w bliskiej odległości. A co gdyby jednak doszło do impaktu? Zdaniem Rankina na podstawie obecnie posiadanych danych prawdopodobny korytarz zderzenia ciągnie się od Ameryki Południowej przez Atlantyk i północną Afrykę aż po Półwysep Indochiński. Taka prognoza jest jednak obarczona bardzo dużą niepewnością. Z czasem, gdy pojawią się nowe dane obserwacyjne, może stać się zupełnie nieaktualna. Możliwe jest też, że YR4 uderzy w Księżyc. Wiele zależy od dokładnych rozmiarów ciała niebieskiego. Obecnie szacowane są one na 40–100 m, średnica 60 m uznawana jest za najbardziej prawdopodobną. Drugi ważny czynnik to skład planetoidy – czy jest kamienna, czy żelazna. Więcej na temat jednego i drugiego astronomowie będą mogli powiedzieć w 2028 roku. Wtedy 2024 YR4 zaliczy pierwszy stosunkowo bliski przelot, 8 milionów kilometrów od naszej planety, co pozwoli na jej bardziej szczegółowe obserwacje. Planetoida jak meteoryt tunguski Gdybyśmy mieli pecha i 2024 YR4 jednak w nas trafiła, mógłby powtórzyć się scenariusz katastrofy tunguskiej. W 1908 roku w tajgę syberyjską, daleko od terenów zamieszkałych, uderzył jeden duży lub kilka mniejszych obiektów kosmicznych. Najprawdopodobniej była to duża planetoida, która przeszła przez atmosferę i rozpadła się na części 10 km nad powierzchnią. Skutki były spektakularne. Energia eksplozji odpowiadała wybuchowi 50 milionów ton TNT. Powalonych zostało 80 milionów drzew na terenie mającym ponad dwa tysiące kilometrów kwadratowych. Huk dało się słyszeć w promieniu 1000 km, a wstrząs zarejestrowały sejsmografy na całej kuli ziemskiej. – Planetoida prawdopodobnie ma mniej więcej taki sam rozmiar jak meteoryt tunguski – przyznał Davis Rankin. – Chociaż skutki uderzenia byłyby bardziej lokalne niż regionalne, z pewnością obiekt ma potencjał, aby wyrządzić poważne szkody na obszarze, w który trafi. Źródło: Space.com Nasza autorka Magdalena Salik Dziennikarka i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Coś deformuje jądro wewnętrzne Ziemi. Jego kształt mógł zmieniać się w ostatnich dekadach
Jądro wewnętrzne Ziemi niekoniecznie musi być ciałem stałym, jak możemy przeczytać w podręcznikach. Najnowsze badania fal sejsmicznych sugerują, że jego kształt może się zmieniać pod wpływem sił działających głęboko we wnętrzu Ziemi.
W tym artykule: Z jakich warstw składa się Ziemia Czego niedawno dowiedzieliśmy się o jądrze wewnętrznym? Jądro wewnętrzne Ziemi – nowe odkrycie Analizując fale sejsmiczne rejestrowane między 1991 a 2023 rokiem na Alasce, naukowcy natknęli się na nietypowe informacje. Odkryli zestaw danych pozwalający przypuszczać, że jądro wewnętrzne Ziemi może zmieniać swój kształt. Gdyby to była prawda, wówczas oznaczałoby to, że nasza wiedza o budowie i fizycznych właściwościach jądra jest co najmniej niepełna. Dotychczas zakładano bowiem, że jądro wewnętrzne planety to ciało stałe – kula zbudowana przede wszystkim z żelaza i niklu. Z jakich warstw składa się Ziemia Promień Ziemi wynosi średnio 6371 km. To oznacza, że gdybyśmy chcieli dostać się do samego jej środka, musielibyśmy pokonać ponad 6 tys. km bardzo zróżnicowanego materiału. Pierwsza warstwa, skorupa, to zaledwie kilkanaście–kilkadziesiąt kilometrów skał osadowych, granitów czy skał magmowych. Pod nią znajduje się płaszcz mający już aż 2,8–2,8 tys. km głębokości. Jego górna część jest stała, dolna zaś płynna. Temperatura płaszcza sięga 5 tys. st. C. W połączeniu z ogromnym ciśnieniem sprawia to, że głębiej położone skały płaszcza zaczynają zachowywać się jak ciecz. Jeszcze niżej, ok. 3,5–3,3 tys. km od środka, zaczyna się jądro Ziemi. Podobnie jak o płaszczu, informacje, jakie o nim posiadamy, naukowcy uzyskali, analizując fale sejsmiczne przechodzące przez planetę. Po trzęsieniu ziemi wstrząs przebiega przez wszystkie warstwy globu. W zależności od ich składu, charakterystyki fal sejsmicznych – takie jak ich prędkość czy kierunek – zmieniają się. I stąd właśnie wiadomo, że jądro Ziemi składa się z dwóch wyraźnie różnych części. Pierwsza, zewnętrzna, ma ok. 2 tys. km grubości. Najprawdopodobniej jest ciekła. To tutaj powstają pola magnetyczne działające i na jądro wewnętrzne i na płaszcz. W samym środku Ziemi znajduje się natomiast jądro wewnętrzne. Bywało przyrównywane do orzecha zatopionego w czekoladzie, ponieważ dotychczas zakładano, że to kuliste, żelazno-niklowe ciało stałe. Jest rozgrzane nawet do 6 tys. st. C i podlega gigantycznemu ciśnieniu. Czego niedawno dowiedzieliśmy się o jądrze wewnętrznym? Jednak ten „orzech” ostatnio okazuje się nieco inny niż długo zakładano. W drugiej połowie lat 90. poprzedniego wieku naukowcy znaleźli dowody, że jądro wewnętrzne nie jest bynajmniej nieruchome. Jak ustalili geofizyk Xiaodong Song i sejsmolog Paul Richards, porusza się ono względem płaszcza Ziemi. Znacznie nowsze jest kolejne zaskakujące odkrycie. W 2023 roku Xiaodong Song opublikował artykuł, w którym zasugerował, że prędkość obracania się jądra wewnętrznego nie jest stała. Miało ono w ostatnich kilkudziesięciu latach zwalniać. Do podobnego wniosku doszedł w zeszłym roku John Vidale z Uniwersytetu Południowej Karoliny. Jego analizy potwierdziły hipotezę Songa: jądro wewnętrzne kręci się coraz wolniej, co może nieznacznie wpłynąć na długość ziemskiego dnia. Jądro wewnętrzne Ziemi – nowe odkrycie W najnowszym numerze czasopisma naukowego „Nature Geoscience” Vidale przedstawia nowe analizy fal sejsmicznych, których źródłem było 128 trzęsień ziemi w pobliżu wybrzeży Ameryki Południowej. Trzęsienia wydarzyły się w ciągu ostatnich trzech dekad, a rejestrowały je stacje pomiarowe w Kanadzie i na Alasce. Naukowcy zastosowali sprytny sposób. Podzielili fale na pary z różnych lat, które przechodziły albo przez jądro wewnętrzne albo w jego pobliżu. I wtedy zauważyli coś zastanawiającego. Jeśli fale z pary przechodziły w różnych latach przez rejony poza jądrem, wyglądały podobnie. Jednak jeśli zahaczyły o jądro, przestawały do siebie pasować. To wskazuje, że pomiędzy trzęsieniami ziemi coś stało się z jądrem wewnętrznym – coś poza samą zmianą jego prędkości obrotu. Badacze podejrzewają, że wewnętrzne jądro nie tylko zwalnia lub przyspiesza na przestrzeni dziesięcioleci, ale także zmienia swój kształt. – Odkryliśmy dowody na to, że bliska powierzchnia wewnętrznego jądra Ziemi ulega zmianom strukturalnym – powiedział Vidale. Najprawdopodobniej to skutek oddziaływania jądra zewnętrznego. Naukowcy podkreślają, że ich hipoteza będzie wymagać dalszych badań. Przyznają, że zaobserwowane „niedopasowania” fal sejsmicznych mogą mieć inne przyczyny niż zmienianie się kształtu najgłębszej części jądra. Źródła: Nature Geoscience, phys.org, New Scientist Nasza autorka Magdalena Salik Dziennikarka i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Życie na naszej planecie sięga głębiej, niż sądziliśmy. Jest nawet 500 metrów pod dnem oceanu
Powierzchnia Ziemi tętni życiem na miliony sposobów. Wygląda jednak na to, że nie doceniliśmy tego, jak głęboko pod naszymi stopami mogą rozwijać się ziemskie stworzenia. Mikrobiolodzy trafili na formy życia funkcjonujące na głębokości 491 metrów pod dnem oceanu i ponad 4,3 km pod lądem.
Spis treści: Życie bardzo pierwotne Podział raz na tysiąc lat Kopalniani kosmici W ramach ambitnego 8-letniego badania, międzynarodowa grupa badaczy odnalazła niezwykłe bogactwo mikrobów żyjących pod powierzchnią naszej planety, głębiej niż cokolwiek, co odkryliśmy wcześniej. Badania, prowadzone przez mikrobiologa dr. Emila Ruffa z Woods Hole Oceanographic Institution w USA i bioinformatyczkę dr Isabellę Hrabe de Angelis z Max Planck Institute for Chemistry w Niemczech, prowadzone były w 50 lokalizacjach na całym świecie. Naukowcy przeanalizował próbki pobrane z powierzchni i pod powierzchnią Ziemi, a także z miejsc takich jak jaskinie, a nawet głębinowe kominy hydrotermalne. Próbki podpowierzchniowe były pobierane m.in. z odwiertów, z kopalni i z warstw wodonośnych. Życie bardzo pierwotne W badaniu oceniono różnorodność drobnoustrojów wśród 478 grup archeonów i 964 szczepów bakterii, a także 147 metagenomów, czyli zbiorów materiału genetycznego (DNA) pobranego bezpośrednio ze środowiska, obejmujący wszystkie mikroorganizmy obecne w danym ekosystemie – zarówno te, które można hodować w laboratorium, jak i te, których nie da się wyizolować w tradycyjnych warunkach. – Powszechne uważa się, że im głębiej pod powierzchnią Ziemi, tym mniejszy dostęp do energii, a tym samym mniejsza liczba komórek, które mogą przetrwać. Ale nasze badania jawnie wykazują, że w niektórych środowiskach podpowierzchniowych różnorodność może z łatwością rywalizować, jeśli nie przewyższać, różnorodność na powierzchni – wyjaśnia główny autor badania dr Emil Ruff. Jego słowa odnoszą się przede wszystkim do drobnoustrojów żyjących w środowisku morskim oraz tych z kategorii taksonomicznej archaea. Archaea to jednokomórkowe mikroorganizmy należące do jednej z trzech głównych domen życia (obok bakterii i eukariontów). Są to organizmy prokariotyczne, co oznacza, że nie posiadają jądra komórkowego ani organelli obłonionych, ale pod wieloma względami różnią się zarówno od bakterii, jak i eukariontów. Im głębiej zaglądali badacze, tym bardziej dostrzegali, że różnorodność bakterii w podpowierzchniowych środowiskach morskich była nieoczekiwanie wysoka w porównaniu do ekosystemów powierzchniowych. Podział raz na tysiąc lat Jednak to podpowierzchniowe życie toczy się w zupełnie inny sposób, niż to na powierzchni naszej planety. Przede wszystkim przy braku światła słonecznego ilość możliwej do pozyskania energii jest niewielka. W dodatku musi być ona pozyskiwana z otaczających materiałów i ich reakcji chemicznych: wodoru, metanu, siarki, serpentynizacji, martwych (lub żywych) ciał sąsiednich drobnoustrojów, a nawet radioaktywności. Naukowcy szacują, że niektóre komórki w głębokiej biosferze dzielą się tylko raz na tysiąc lat! – Jest to ewolucyjne przystosowanie do absolutnego zminimalizowania zapotrzebowania na energię oraz zoptymalizowanie każdej części metabolizmu, aby był jak najbardziej energooszczędny – mówi dr Ruff. Kopalniani kosmici Analizy wykazały wyraźne różnice w składzie ekosystemów morskich i lądowych, niezależnie od siedliska powierzchniowego lub podpowierzchniowego. Zespół zauważa, że dostępnych było wręcz zbyt wiele danych dla niektórych środowisk, na przykład powierzchni morza, podczas gdy dane były rzadkie lub ich brakowało dla innych środowisk, takich jak jaskinie lub gleby. Ośmioletnie badanie, dzięki któremu dowiedzieliśmy się jak głęboko może istnieć życie, jest pierwszym krokiem do wypełnienia tej luki. Poza tym jest znakomitym prognostykiem dla poszukiwania życia pozaziemskiego na planetach, na których w pewnym momencie ich ewolucji mogły być warunki do podtrzymania procesów życiowych. Mowa na przykład o Marsie lub o Wenus, planetach leżących w tzw. ekosferze wokół naszej gwiazdy. – Jeśli życie może istnieć na głębokości kilku kilometrów pod powierzchnią naszej planety, może tak samo stało się w światach pozaziemskich. Zrozumienie tego, jak życie zaistniało i przetrwało w tak ekstremalnym ziemskim środowisku, może stać się podstawą do odkrycia, czy życie istniało, a może też przetrwało np. na Marsie – komentuje dr Ruff. Tym bardziej, że wiemy już, iż np. na Marsie istniała woda w stanie ciekłym. Przesiąkając przez skały mogła pomóc tworzyć podpowierzchniowe siedliska bardzo podobne do tych odkrytych właśnie na Ziemi. Wygląda na to, że aby odnaleźć „kosmitów”, będziemy musieli kopać naprawdę głęboko. Źródło: Science Advances Nasza autorka Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Superziemia, na której może istnieć życie. Ta planeta znajduje się tylko 20 lat świetlnych od nas
Astronomowie odkryli planetę pozasłoneczną typu superziemia. Panują na niej warunki, w których mogłoby utrzymać się życie.
Spis treści: Gwiazda podobna do Słońca Czy na tej planecie może istnieć życie? Dwadzieścia lat gromadzenia danych i lata analiz Planeta HD 20794 d znajduje się w strefie zamieszkiwanej swojej gwiazdy. Oznacza to, że nie jest od niej ani za bardzo oddalona, ani nie leży zbyt blisko. Jeśli na tym globie znajduje się woda, mogłaby utrzymać się na powierzchni w stanie ciekłym. HD 20794 d została zaliczona do planet pozasłonecznych określanych jako superziemie. Tego rodzaju globy są skaliste oraz znacznie większe od naszej planety. Nowo odkryta superziemia ma dwa razy większy promień i ponad pięć razy większą masę od Ziemi. Jak na kosmiczne warunki leży bardzo blisko – tylko niecałe 20 lat świetlnych od nas. Ułatwi to w przyszłości obserwacje systemu planetarnego za pomocą najnowszych instrumentów astronomicznych. Gwiazda podobna do Słońca Centrum tamtego układu stanowi gwiazda głównego ciągu o typie widmowym G – czyli żółty karzeł podobny do naszego Słońca. Wokół tej gwiazdy krążą trzy planety. Superziemia jest trzecią z nich, najbardziej oddaloną od gwiazdy. Dwa pierwsze globy układu poruszają się po orbitach kołowych. Znajdują się zbyt blisko słońca, by mogło na nich istnieć życie. Dopiero za ich orbitami rozpoczyna się strefa zamieszkiwalna. Tak określa się obszar wokół gwiazdy, w którym woda mogłaby utrzymać się w stanie ciekłym. Trzecia planeta – czyli superziemia HD 20794 d – krąży po orbicie eliptycznej. Jest ona mocno rozciągnięta. Glob najpierw znajduje się poza strefą zamieszkiwaną, następnie ją przecina, zbliża się do wewnętrznej krawędzi, po czym znów powraca do strefy zamieszkiwanej, by ostatecznie ją opuścić. Pokazuje to wizualizacja poniżej. View oEmbed on the source website Czy na tej planecie może istnieć życie? Dla gwiazdy takiej jak Słońce – albo HD 20794 – strefa zamieszkiwalna rozciąga się pomiędzy 0,7 a 1,5 AU (jednostki astronomicznej, 1 AU to odległość Ziemi od Słońca). W Układzie Słonecznym w tych granicach mieści się orbita Ziemi oraz Marsa. Orbita superziemi nieco poza nie wykracza. Jej największa odległość od gwiazdy to 2 AU, najmniejsza zaś – 0,75 AU. W ciągu roku dystans od gwiazdy zmienia się więc bardzo znacząco. Rok na tej planecie trwa 647 dni, czyli około 40 dni krócej niż na Marsie. Naukowcy nie mają jeszcze pewności, czy na superziemi istnieje woda. Gdyby tak było, w ciągu roku zmieniałaby kilkakrotnie stan skupienia. W trakcie obrotów wokół gwiazdy długo byłaby lodem, jednak po wejściu globu do strefy zamieszkiwanej rozpuszczałaby się i mogłaby tworzyć np. oceany. Wówczas na planecie istniałyby dogodne warunki do rozmnażania się mikrobiologicznego życia. Dwadzieścia lat gromadzenia danych i lata analiz Odkrycie superziemi i jej charakterystyki zostały opisane w artykule opublikowanym w czasopiśmie „Astronomy & Astrophysics”. Jego autorzy przeczesali dane zbierane przez instrumenty takie jak spektrografy ESPRESSO czy HARPS w ciągu dwóch dekad. – Przez lata analizowaliśmy dane, starannie eliminując źródła zanieczyszczeń – powiedział Michael Cretignier z Oksfordu, współautor badań. Cretignier był tym naukowcem, który odkrył superziemię. Na pewno będzie ona jeszcze w przyszłości wielokrotnie obserwowana. Układ znajduje się blisko nas i ma jasną gwiazdę. Dlatego będzie głównym celem dla instrumentów nowej generacji, takich jak spektrograf ANDES Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu budowanego w Chile. Źródła: Astronomy & Astrophysics, phys.org Nasza autorka Magdalena Salik Dziennikarka i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Do końca tego stulecia Ziemia może się podgrzać nawet o 3,7 st. C. Co to oznacza dla naszych wnuków?
Do końca tego wieku, czyli w ciągu najbliższych 75 lat, średnia temperatura na Ziemi może podnieść się nawet o 3,7 stopnia Celsjusza. W kolejnym stuleciu ten wzrost będzie postępował. Co to oznacza dla planety i jej mieszkańców?
Spis treści: Jak zmieni się świat, gdy temperatura wzrośnie o 3 st. C? Jak zmieni się świat, gdy temperatura wzrośnie o 4 st. C? Czy AI podnosi zużycie prądu? 3,7 st. Celsjusza to liczba, którą podaje klimatolog Zeke Hausfather w artykule opublikowanym w czasopiśmie „Dialogous on Climate Change”. Dowodzi w nim, że do końca tego stulecia średnia temperatura na Ziemi może wzrosnąć między 1,9 a właśnie 3,7 st. C. Temperatury nadal będą rosły w XXII wieku. Próba oszacowania, jak obecne emisje oraz próby ich ograniczania przekładają się na podwyższanie temperatur, to zadanie, którym naukowcy zajmują się od bardzo dawna. Hausfather przeanalizował kilkanaście prac na ten temat z ostatnich pięciu lat. Według nich w najbardziej prawdopodobnym scenariuszu Ziemia ogrzeje się między 2,3 a 3 stopnie Celsjusza. Scenariusz ten nie uwzględnia jednak niepewności dotyczących emisji oraz polityk klimatycznych. Jeśli weźmie się je pod uwagę i jeśli spojrzy się na najmniej prawdopodobne, ale ciągle możliwe wyniki, wówczas otrzymuje się znacznie szerszy zakres temperatur. Taki jak podaje Hausfather. Jak zmieni się świat, gdy temperatura wzrośnie o 3 st. C? Jak będzie w przyszłości wyglądało życie na Ziemi? Najnowszą prognozę przygotowała organizacja World Resources Institute (WRI). W swoim najnowszym raporcie WRI opisuje, jak zmieni się życie w miastach, jeśli średnia temperatura na świecie wzrośnie o 3 st. C. W tej chwili we wszystkich miastach na Ziemi mieszka 4,4 miliarda ludności – czyli ponad połowa z nas. Trend przenoszenia się do miasta gwałtownie przyspiesza. Według WRI do 2050 roku do miast przeprowadzi się kolejne dwa i pół miliarda ludzi, przede wszystkim mieszkających w Azji i Afryce. W połowie XXI wieku na terenach zurbanizowanych będzie więc mieszkało 2/3 ludzkości. Co ich czeka? Przede wszystkim przedłużające się fale upałów, które mogą trwać nawet miesiąc bez przerwy. Przełoży się to na gwałtowny i radykalny wzrost zapotrzebowania na energię zasilającą systemy klimatyzacji. Wzrośnie też, i to mocno, ryzyko rozprzestrzeniania się chorób przenoszonych przez owady, takich jak malaria. Najbardziej zagrożeni skutkami wzrostu temperatury będą mieszkańcy krajów o najniższych dochodach. Jak zmieni się świat, gdy temperatura wzrośnie o 4 st. C? Wzrost temperatury do końca stulecia o 4 st. C uważany jest w tej chwili za nieprawdopodobny. Nie jest jednak wykluczone, że ten próg zostanie przekroczony w którymś momencie w XXII wieku. Co się wówczas stanie? Przede wszystkim część Ziemi – a dokładniej pas po obu stronach równika – może przez większość roku nie nadawać się do zamieszkania. Wysoka wilgotność i wysokie temperatury sprawią, że stres cieplny będzie zbyt duży dla organizmu człowieka. Na południu i na północy powiększy się też strefy pustyń. Jak w 2019 r. podawał „Guardian”, pustynnienie może dotknąć też południowej Europy. Ludzkość będzie miała więc do dyspozycji znacznie mniej terenów do życia oraz do uprawy żywności. Na południowej półkuli pozostanie Nowa Zelandia, Tasmania i Patagonia. Na północnej najlepiej będzie się przenieść na wyższe szerokości geograficzne. Może zniknąć 2/3 lodowców w Himalajach, które zasilają w tej chwili wielkie rzeki Azji. W zakwaszonych oceanach powiększą się martwe strefy pozbawione planktonu i raf koralowych. Z tym wszystkim zaś będzie musiało sobie poradzić ponad 10 miliardów ludzi. Czy AI podnosi zużycie prądu? By zapobiec takiemu scenariuszowi, potrzebne są mądre i konsekwentne polityki klimatyczne. Ale także rozwijanie sposobów na usuwanie dwutlenku węgla z atmosfery. Wspomniany na początku artykułu Zeke Hausfather pracuje w Stripe, mieszczącej się w Kalifornii w firmie inwestującej właśnie w technologie usuwania CO2 z powietrza. W tego rodzaju rozwiązaniach – oraz politykach promujących ograniczenie emisji – upatruje się szans na ograniczenie globalnego ocieplenia. Niepewność związaną z wielkością przyszłych emisji zwiększają rozwijające się technologie sztucznej inteligencji. Są one ogromnie energożerne, a ich zapotrzebowanie na prąd cały czas rośnie. Tylko ChatGPT tygodniowo ma 100 mln użytkowników. W 2023 roku szacowano, że zaledwie jedna czwarta energii konsumowanej przez branżę na trenowanie modeli pochodzi z niskoemisyjnych źródeł, takich jak elektrownie wodne albo nuklearne. – Z całą pewnością można sobie wyobrazić świat, w którym rozwój AI w średnim terminie gwałtownie napędza emisje ponad poziom. który sobie obecnie wyobrażamy – mówi Hausfather „New Scientistowi”. Jednak dodaje również, że w dłuższym okresie branża sztuczna inteligencji nie zrobi wielkiej różnicy w emisjach. Źródła: New Scientist, Dialogous on Climate Change Nasza autorka Magdalena Salik Dziennikarka i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Dwie tajemnicze struktury we wnętrzu Ziemi mogą mieć miliardy lat. Wskazują na to starożytne kryształy
Dwie zagadkowe struktury znajdujące się bliską jądra Ziemi są bardzo stare i bardzo sztywne, wykazały nowe badania. Składają się z dużych, krystalicznych ziaren i mogły utworzyć się na samym początku istnienia naszej planety.
Spis treści: Jak badano bloby we wnętrzu Ziemi? Z czego składają się superpióropusze i ile mają lat? Kiedy powstały superpióropusze? Głęboko we wnętrzu Ziemi znajdują się dwa superkontynenty. Jeden umiejscowiony jest pod Pacyfikiem, drugi pod Afryką. Stanowią jedną z największych zagadek naszej planety. Czym są? Jak powstały? Dlaczego utkwiły w dolnym płaszczu, niedaleko samego jądra Ziemi? Naukowcy zadają sobie te pytania od lat 80. zeszłego wieku. Od tego czasu bowiem wiadomo o istnieniu tych dziwnych struktur. Sejsmolodzy zauważyli bowiem, że przechodząc przez nie, fale sejsmiczne poruszają się wolniej. Dlatego oba bloby zostały wielkimi prowincjami obniżonej prędkości fal poprzecznych (ang. Large Low Shear Velocity Provinces, LLSVP) albo superpióropuszami. Badania sejsmiczne to jedyny sposób, by badać obie struktury znajdujące się ponad 2 tys. km pod powierzchnią Ziemi. Dzięki nim wiemy, że dziwne bloby są olbrzymie: mają ok. tysiąca kilometrów wysokości i rozciągają się na setki kilometrów w poprzek. Dwa lata temu wykazano, że superpióropusz afrykański jest aż o tysiąc kilometrów wyższy od pacyficznego. W najnowszym numerze „Nature” naukowcy z Uniwersytetu w Utrechcie pod kierunkiem prof. Arwen Deuss przedstawili wyniki nowych badań sejsmicznych superpióropuszy. Badacze twierdzą, że rozwiązali jedną z zagadek związanych z LLSVP: długość ich istnienia. Jak badano bloby we wnętrzu Ziemi? – Dotychczas nikt nie wiedział, czy LLSVP są zjawiskiem tymczasowym i krótkotrwałym, czy też istnieją od milionów, a może nawet miliardów lat – wyjaśnia prof. Arwen Deuss w oświadczeniu prasowym. Kiedy dochodzi do potężnego trzęsienia ziemi, cała planeta zachowuje się jak wibrujący instrument muzyczny. Przez wszystkie jej warstwy – od powierzchni, przez płaszcz, po jądro – przechodzą fale sejsmiczne. Zespół Deuss przeanalizował fale wywołane przez 100 trzęsień ziemi wystarczająco silnych, by rozwibrować cały glob. Tym razem naukowcy interesowali się nie tylko prędkością fal, ale również ich energią. Hipoteza zakładała, że przechodząc przez superpióropusze fale sejsmiczne stracą prędkość oraz energię. To pierwsze się sprawdziło. LLSVP są gorące i przez to mocno spowalniają fale sejsmiczne. Jednak drugie – nie. Naukowcy spostrzegli, że podczas podróży przez tajemnicze bloby fale sejsmiczne straciły znacznie mniej energii niż przewidywano. Z czego składają się superpióropusze i ile mają lat? Ta informacja pozwoliła wnioskować o materiale, z jakiego składają się LLSVP. Komputerowe modele podpowiedziały, że ich istotnym składnikiem mogą być skrystalizowane minerały. Za każdym razem, gdy fala przekracza granicę między dwoma kryształami, traci energię. Jeśli kryształy są małe, takich granic jest sporo. A wtedy fala traci dużo energii. – Fakt, że przechodząc przez LLSVP fale tracą mało energii wskazuje, że struktury muszą składać się z większych kawałków [niż otaczające je części płaszcza – przyp.red.] – tłumaczy prof. Deuss. Dookoła obu superpióropuszy znajdują się fragmenty płaszcza zbudowane z bardzo starych płyt tektonicznych. Były one wciągane do wnętrza ziemi przez miliony lat i w tym czasie pogruchotały się na drobne kawałki. Przechodząc przez nie fale sejsmiczne tracą sporo energii – ponieważ granic między okruchami materiału jest dużo. Badacze porównali to do biegu przez piaszczystą wydmę: piasek nie tylko nas spowalnia, ale i musimy włożyć w bieg znacznie więcej energii, niż gdybyśmy się poruszali po ubitym gruncie. Kiedy powstały superpióropusze? Naukowcy wywnioskowali więc, że obie LLSV składają się z minerałów zawierających duże kryształy. „Te ziarna minerałów nie utworzyły się w ciągu nocy” – czytamy w oświadczeniu prasowym. Są stabilne w wysokich temperaturach, a to przekłada się na stabilność i sztywność całych superpióropuszy. Prawdopodobnie nie wpływają na nie nawet ruchy płaszcza dookoła. To zaś oznacza, że obie struktury muszą być bardzo stare. Naukowcy oszacowali, że mają co najmniej pół miliarda lat. Możliwe zaś, że ich wiek to 4 mld lat. I że tym samym pochodzą z epoki, kiedy Ziemia dopiero się formowała. Mogą stanowić rezerwuary pierwotnej materii, z której powstał nasz glob. Czy ta teoria łączy się z niezwykłą hipotezą opisującą powstanie superióropuszy? Według niej superpióropusze to resztki Thei, hipotetycznej planety, która uderzyła w Ziemię w początkach jej istnienia. Dwa lata temu znaleziono pewne dowody na wsparcie tego pomysłu. Zespół Qiana Yuana z California Institute of Technology policzył, że jeśli w momencie zderzenia Thea miała prędkość 10 km/s, wbiłaby się bardzo głęboko w Ziemię. Z czasem superpióropusze zanurzałyby się jeszcze głębiej w płaszczu, przesuwając w stronę jądra. Autorzy obecnych badań nie wypowiedzieli się, czy ich ustalenia wspierają teorię pozaziemskiego pochodzenia superpióropuszy. Źródła: Nature, Uniwersytet w Utrechcie, New Scientist, Live Science Nasza autorka Magdalena Salik Dziennikarka i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com